强迫症的LaTeX学习笔记

最近一段时间迷上了 (La)TeX，也看了不少资料。LaTeX 排版过程中有不少 de facto（约定俗成的）规则，它们不是必须，但是是区别「熟练掌握 LaTeX」与「会使用 LaTeX」的关键因素。我本身就是对细节有强迫症的人，比如修改了 WordPress 的 style.css 后我可以对所有文章的代码都修改一遍，仅仅只为了图片和图注之间的间隔更加美观一些... 过一段时间后也许我会不记得这些 LaTeX 的小细节，因此这里稍加记录，以作备忘。

• 严格区分文字和公式

这一条应该是 LaTeX 用于科学文章排版的最基本要求。在文本输入中应该严格避免出现 \mathbf{}、\mathrm{} 等语句，同理，在公式的编辑中也应该严格避免出现 \textbf{}、\textrm{} 等。当然，如果使用了 AMSMath 宏包，则\text{} 是在公式中输入文本的一种很好的方法。虽然大部分情况下读者是无法分辨一个公式中 \mathbf{} 和\textbf{} 的区别，但是这毕竟是应该遵守的语法规则。

• 正确处理单词间距

这一条仅适用于英文排版，中文中水平间距的讲究要少得多，基本用一个 xeCJK 就都帮你搞定。 英文排版时 TeX 通常默认句号 . 表示一句话的结束，因此在处理句号时会留出稍宽一点的水平间距。但是有些情况下，句号并不代表句子的结尾，比如「i.e. a word」和「e.g. a word」。按照 TeX 默认规则，这里的宽度会比正常句中单词之间的间隔稍大一些，因此我们需要使用 \ （即一个反斜杠 + 一个空格）来消除这个过大的间距：i.e.\ a word以及 e.g.\ a word。 然而还有一种特殊情况下，TeX 并不会认为句号表示句子的结尾，那就是句号跟在一个大写字母的后面。此时 TeX 会认为这个句号表示人名缩写的间隔符，因此仍然按照正常间距来排版，比如 「A. Einstein」。然而这个看似贴心的规则在一些情况下会适得其反，比如一句话明明以缩略语结尾，TeX 反而认为这并不是一句话的结尾：「... in NBA. He...」。此时，排版出的「He」之前的空格会小于正常的句间间距。这种情况下，需要使用 \@. （反斜杠 + @ + 句号 + 空格）来取代原先的句号，即 ... in NBA\@. He...。\@ 用来强制告诉 TeX 这里的的确确是一个句子的结尾。 如下所示：

Two people i.e. you and me...
Two people i.e.\ you and me...
... played in NBA. He was ...
... played in NBA\@. He was ...

以上规则除句号外，同样适用于感叹号和问号。

● 公式中的间距设置

积分公式中被积分项前应该加入一个间距 \, ，这个大多数人都知道。不仅如此，一条公式结尾处的标定符号和公式之间，也应该有一个间距 \, 。另外，对于积分公式，积分符号 $\int$ 与被积项之间通常间距过大，这个时候可以利用 \! 来缩小这一间距。差别如下（上式为偷懒写法，下式为强迫症写法）：

\[\int_a^bf(x)dx = \alpha.\]%
\[\int_a^b\!f(x)\,dx = \alpha\,.\]

• 连字符（Hyphens）、连接号（En-dashes）、破折号（Em-dashes）及减号（Minus signs）

连字符 - 通常用来连接复合词，比如 daughter-in-law。 连接号 -- 通常用来表示范围，比如 see pages 5–-7。如果真的希望连续输入两个连字符，使用 {-}{-}。 破折号 --- 是一个正规的标点符号，用来表示转折或者承上启下。要注意的是，破折号与其前后的单词之间不应该存在空格，例如 A specter is haunting Europe---the specter of Communism.。 排版中的减号应该比连字符要长，因此用来表示减号或者负号时，请严格使用数学模式 $-5$ 而不要使用文字模式-5。 以上四种区别如下：

• 转置符号

我搜了一下好像转置符号并没有严格的规定，好几种都在普遍被使用。但是有一点是明确的，转置符号不能是斜体。常见的转置符号大概有四种（自定义的不算）： $\mathbf{A}^\mathrm{T}$ $\mathbf{A}^\top$ $\mathbf{A}^\mathsf{T}$ $\mathbf{A}^\intercal$ 各自效果如下图所示： 我个人倾向于使用第三或者第四个。其中 \intercal 符号需要使用 AMS 的字符包： \usepackage{amssymb}。

• 数学公式中的括号和斜除号

不要粗暴地使用 \left(...\right)（\left[...\right]、\left\{...\right\} 同理），用\big、\bigg、\Big、\Bigg 会更美观。在写单边括号时我个人还喜欢使用 \bigl\{ 或 \bigr\} 这种。 对于一些需要用到斜除号的地方，如果斜除号两边的字符比较高，用常规的 / 会导致式子很不协调，这个时候可以使用 \middle/ 来使得斜除号的高度与两侧字符高度相匹配。如下所示：

$x = a^\frac{1}{2}/b$\\
$x = \left.a^\frac{1}{2}\middle/b\right.$

• 序号

英文中的序号 1st、2nd、3rd 等，通常用文字模式输入就可以，但是在数学中，经常会涉及「nth element，第 n 个元素」等序号问题。一般会使用连字符来表示，比如 $n$-th。有的时候可能需要使用上标的方法，那么一般使用$n^{\text{th}}$。如果再强迫症一点，可以使用 $n^{\text{\tiny th}}$ 使上标稍小一些。文字模式下，可以使用\textsuperscript{th} 来显示为上标。或者使用 nth 宏包来方便输入（需要使用 [super] 选项来输入上标）。 以上几种方式总结如下：

\documentclass{article}
\usepackage[super]{nth}
\usepackage{amsmath}
\begin{document}
$n$th
$n$-th
$n^{\text{th}}$
$n^{\text{\tiny th}}$
1\textsuperscript{st}\quad 2\textsuperscript{nd}\quad n\textsuperscript{th}
\nth{1}\quad \nth{2}\quad \nth{4}
\end{document}

各自效果如下图：

• 避免数字出现在行首

这个细节大部分人应该都了解，使用 ~ 来代替空格可以避免交叉引用或者输入人名时尴尬地被打破成两行，例如...如图~\ref{Fig1} 所示...，或者 ...A.~Einstein said...。

• 中英混排时空格的使用

对于中文排版或中英混排，推荐使用 xeCJK 而非古老的 CJK 或 CTeX。在 xeCJK 下（其他两个我没试过），中文与英文（或数字）之间，没有必要手动敲入一个空格，编译时会自动为中文与英文（或数字）之间添加合适的间距。但是有一个情况比较特殊，就是在交叉引用时，这个空格是需要手动敲入的，否则这个间距会消失。如下图所示：

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{xeCJK}
\begin{document}
\begin{equation}
\int_a^b\!f(x)\,dx = \alpha\,.
\label{eq1}
\end{equation}
\begin{center}
... 在式~\eqref{eq1}中，...
... 在式~\eqref{eq1} 中，...
\end{center}
\end{document}

• 其他

这一部分不定时更新

1. 波浪号（经常在页面的 url 中出现）可以使用 \~{} 来输入，但是这样会造成位于偏上的位置，像 ~~ 这样。这个时候可以通过 $\sim$ 来解决，效果为 ∼∼。 2. 斜杠用来表示「或者」的关系时，最好不要简单地使用 /，比如 read/write，因为这样 TeX 会认为这两个单词是一个整体，不允许在它们之间加入断号，导致有些情况下一行文字过密或过疏。这个时候推荐使用 read/slash write，即允许排版时把这两个单词隔在两行。而在输入单位的时候，仍然使用 / 即可，比如 5 MB/s。 3. 用 \mbox{} 来避免一个单词中两个字母粘在一起的情况。比如为了防止「Sheffield」的两个 f 以及 f 和 i 之间相邻过近，可以写成 Shef\mbox{}f\mbox{}ield。

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另外还有以下几点，不算细节的问题，但是是我这段时间学习到的一些经验：

• 谨慎使用 BibLaTeX

其实我是更偏向于使用 BibLaTeX，毕竟可定制化的地方更多一些，功能也更为强大。但是有不少的期刊并不接受 BibLaTeX，原因应该是 BibLaTeX 出现的时间太晚（2006年），而那些期刊早就有了自己固定的样式文件。例如我最近准备向 OSA 投稿，但是 OSA 提供的 LaTeX 模板中明确指定了使用 natbib 来生成参考文献。因此我的建议是，对于一些不是太正式的文档，可以利用 BibLaTeX 来生成文献引用，但是对于一些投稿的文档，则必须注意接稿方的要求，谨慎使用 BibLaTeX。

• 写文本之前明确文档类型

对于没有模板的文档，或者自己从头开始编写的文档，一定要先确定好文档类型，是 article 还是 report 还是 book。因为对于不同的文档类型，TeX 的层次结构是不一样的，如果写到一半时对文档类型进行变动，所有的层次、交叉引用的编号都会乱套。尤其对于中文排版，如果在导言区中自定义了一些针对不同层级的 renewcommand，结果会更惨... 虽然可以通过一些方法对这个问题进行挽救，但是在写文档前就应该考虑清楚文档类型，尽量避免这种不必要的麻烦。

• 允许 MathJax 使用单美元符号输入行内公式

最后再补充一点跟排版无关的内容。我使用 MathJax 来使 WordPress 支持 (La)TeX ，但是 MathJax 的默认配置是不允许使用单美元符号 $ ... $ 来输入行内公式的，而必须使用括号形式 \( ... \)。官方的理由是单美元符号 $ 出现频率太高，因此用括号的形式能够避免一些不必要的麻烦。但是在大部分的 .tex 文档中，我们往往习惯使用单美元符号来输入行内公式，这个时候，只需要在主题的 header.php 文件中加入 MathJax 的配置说明： MathJax.Hub.Config({ tex2jax: { inlineMath: [['$','$'], ['\\(','\\)']], processEscapes: true} }); 这段配置通常放在原有调用 MathJax 语句下面即可，这时候 header.php 文件应该是这个样子： 选自：http://capbone.com/latex-notes-details/