LaTeX论文自动化排版

本文介绍了LaTeX的一些基本知识，重点描述了LaTeX论文自动化排版的一些核心技巧，帮助读者朋友们提高写作的效率和自动化程度。

1. LaTeX的基本介绍

在介绍LaTeX前，必须先了解一下TeX及其发明者Donald E. Knuth，有时也称为Donald Knuth[3]。

Donald E. Knuth是计算机科学界的传奇人物，他具有美国国家科学院院士，美国艺术与科学院院士，美国工程院院士，法国科学院外籍院士，挪威科学院外籍院士等头衔。他是一位极具传奇色彩的计算机科学领域的大神。

Donald E. Knuth于1938年12月7日在美国威斯康星州密尔沃基市出生。1960年，当他毕业于Case Institute of Technology数学系时，因为成绩过于出色，被校方打破历史惯例，同时授予学士和硕士学位。他随即进入大名鼎鼎的加州理工学院数学系，仅用三年时间便取得博士学位，此时年仅25岁。毕业后留校任助理教授，28岁时升为副教授。30岁时，加盟斯坦福大学计算机系，任正教授。从31岁那年起，他开始出版他的历史性经典巨著《The Art of Computer Programming》。他计划共写7卷，然而仅仅出版三卷之后，已经震惊世界，使他获得计算机科学界的最高荣誉图灵奖，此时，他年仅36岁。后来，此书与牛顿的《自然哲学的数学原理》等一起，被评为“世界历史上最伟大的十种科学著作”之一。

Donald E. Knuth不仅理论功底深厚，在计算机技术的应用方面也展露出了惊艳的才华。他是大名鼎鼎的排版软件Tex的发明者。据传，在编写《The Art of Computer Programming》时，Donald E. Knuth觉得当时的排版软件写出的书稿实在毫无美感，实际上是Donald E. Knuth对排版的质量要求实在太高。一怒之下，Donald E. Knuth自己写了一个排版引擎（排版指令的合集）TeX。以一己之力，推动了出版界的技术革命进程，极大的提升了出版物的排版质量。

TeX出来以后，其排版指令不容易理解，易用性不强。Donald E. Knuth对TeX的指令进行了改进，产生了PlainTeX。经过改进后，易用性有所提高，理解难度有所降低，但仍然不是非常令人满意。这大大限制了PlainTeX的推广。

为了使TeX的指令变得易于理解，更加容易使用和推广，美国计算机学家莱斯利·兰伯特（Leslie Lamport）在20世纪80年代初期对Tex做了显著的改进，产生了一个新的排版引擎LaTeX。LaTeX（音译“拉泰赫”）使TeX变得更加简单易用，即使用户没有排版和程序设计的知识也可以充分发挥由TeX所提供的强大功能，能在几天、甚至几小时内排版出具有书籍质量的印刷品。对复杂表格和数学公式的排版，LaTeX尤为擅长，排版的效果美观而规范。因此，它非常适用于生成高印刷质量的科技和数学类文档。

LaTeX排版后生成的论文质量要比Word质量高很多。LaTeX对文档格式的控制能力要远远超过Word。LaTeX采用风格控制文件专门去控制论文的各子结构的格式，而这些风格控制文件包含在期刊或会议官网提供的模板中，作者根本不用自己去写风格控制文件，直接下载论文模板就自带了风格控制文件。作者只需像填坑一样，在论文模板中找到论文各子结构的位置，然后输入内容，编译后就生成规定格式的PDF文档，而不用去管格式的问题。这一模式非常省时省力。此外，LaTeX对格式的控制精度也比Word高很多，比如文字的对齐精度等。

如果学会了使用LaTeX排版论文，你就会觉得LaTeX写出的论文不仅美观，而且用LaTeX写论文比Word省时省力，建议读者多使用LaTeX排版论文。

2. LaTeX的下载地址及安装

LaTeX有许多种版本，包括TeX Live、MiKTeX（对应的汉化版为CTeX）、MacTeX等。它们的下载地址总结如下：

TeX Live

https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/CTAN/systems/texlive/Images/

https://tug.org/texlive/

MiKTeX

http://mirrors.zju.edu.cn/CTAN/systems/win32/miktex/setup/

https://miktex.org/

CTeX

http://www.ctex.org

MacTeX

http://www.tug.org/mactex/

LaTeX的安装分为两个部分，一个部分是SDK，或者称为程序包；另外一个部分是IDE，或者称为编辑器。理论上，进行安装时，先装程序包，然后再安装编辑器。实际上大部分TeX程序包已经内置编辑器，无需再单独安装编辑器。除非不喜欢内置的编辑器，则可以再单独安装自己指定的编辑器。

(1) 程序包的安装

(a) windows系统

windows下可以安装TeX Live、MiKTeX、CTeX。

(b) Linux系统

Linux系统下可以安装TeX Live、MiKTeX。

(c) Mac系统

Mac系统下可以安装MacTeX、MiKTeX

(2) 编辑器的安装

TeX Live、MiKTeX、CTeX分别已内置编辑器TeXworks、TeXworks、WinEdt，如果有自己的特殊喜好，也可以单独再安装需要的编辑器。

下面逐一介绍编辑器WinEdt, TeXWorks, TeXstudio、Texmaker的特点、下载地址、安装方法。

(a) WinEdt

WinEdt是使用最广泛的一款LaTeX编辑器，主要由于它是CTeX（MiKTeX的汉化版本）套装默认的编辑器。WinEdt功能比较齐全，但是需要付费。

下载地址：http://www.winedt.com/

(b) TeXWorks

TeXWorks是美国数学学会开发的，小巧轻便。TeXWorks功能比较齐全，支持代码补全，同时内嵌PDF阅读器。TeXWorks 是完全免费的软件，而且支持跨平台，即在Windows、Linux 和 macOS 下都可以使用。

下载地址：http://www.tug.org/texworks/

(c) TeXstudio

TeXstudio易于使用，非常友好。TeXstudio功能非常齐全，内嵌了一个 PDF 阅读器，而且支持代码补全、行内预览等功能，同时它还支持代码和文本之间来回跳转。非常值得称赞的是，它还具有自定义宏的功能，这个功能非常棒，也就是说用户可以用一个快捷键直接调出一些自定义的或常用的环境。TeXstudio 也是一款免费开源的软件，支持跨平台。

下载地址：http://texstudio.sourceforge.net/

(d) Texmaker

Texmaker是一款开源免费、易于使用的LaTeX编辑器。Texmaker的功能非常强大，它集成了专业排版所需的各种开发工具。此外，Texmaker内置丰富的数学符号库，可以非常方便地排版数学公式。

下载地址：https://www.xm1math.net/texmaker/

3. 会议和期刊的LaTeX模板下载与使用

会议和期刊的LaTeX模板的下载可以通过搜索引擎搜索会议或者期刊的官方网站地址，先打开官方网站，然后在官方网站中查找投稿须知或作者手册，在投稿须知或作者手册中一般会给出LaTeX模板的下载链接。点击下载链接后，即可下载相应的模板。

得到会议或期刊的LaTeX模板后，需要先弄清楚模板的使用方法。一般模板中的主文件（tex文件）存放的文字内容就是模板使用说明。也有的模板会在模板文件夹中单独放一个模板使用说明文档。认真阅读模板使用说明，掌握模板的使用方法后就可以使用该模板了。

4. 基于LaTeX的论文各子结构的实现

CTeX为LaTeX的汉化版本。对于国内的用户来说，使用CTeX比较容易上手，更为重要的是CTeX对于英文论文和中文论文的排版都支持。本文的内容基于LaTeX的汉化版CTeX软件来加以介绍，若读者使用其它版本的LaTeX软件进行排版，其方法与之大致相同。

首先介绍一下CTeX的基础知识。CTeX的界面如图 7‑16所示，包含菜单栏、快捷图标栏、文件列表区、源文件编辑区、状态栏等部分。菜单栏包含了CTeX的各种功能菜单，快捷图标栏包含了一些商用功能的图标，文件列表区列出了当前目录下所有的文件夹和文件，源文件编辑区显示了源文件的内容，状态栏显示了CTeX当前的状态参数。

图 7‑16 CTeX软件的界面

与CTeX编译相关的几个快捷图标如图 7‑17所示。各个快捷图标的功能如下：

LaTeX：用LaTeX排版引擎编译

DVI预览：生成DVI文件

TeXify：相当于点击LaTeX和DVI预览

全部保存：保存所有文件，在CTeX的编辑过程中记得随时点此图标进行文件保存

XeLaTeX：以XeLaTeX排版引擎编译

PDFLaTeX：以PDFLaTeX排版引擎编译并生成PDF文件

BibTeX：编译参考文献源文件并生成文献

DVI生成PS：由DVI文件生成PS文件

DVI生成PDF：由DVI文件生成PDF文件

在论文的排版过程中，经常使用的是“TeXify”快捷图标，点击该图标可编译源文件并生成DVI文件查看排版效果，等论文全部排版完成后再点一次“DVI生成PDF”快捷图标生成供投稿用的PDF文件。

图 7‑17 与CTeX编译相关的几个快捷图标

基于LaTeX的论文各子结构的实现包括标题、正文、子标题、图形、公式、算法、表格、参考文献等各部分的LaTeX实现。总的思路是：找到对应的位置输入具体的内容即可。使用LaTeX的汉化版CTeX软件可以非常容易的对上述各部分加以实现。具体的实现方法和步骤，请读者查阅图书《人工智能怎么学》。

5. 使用LaTeX撰写报告、PPT以及绘制图形

使用LaTeX还可以撰写报告、PPT以及绘制图形[4]。进行报告、PPT的撰写只需下载报告、PPT模板即可，与撰写论文并没有本质的区别，只是使用的模板不同。LaTeX报告和PPT模板的下载可以通过搜索引擎搜索并下载。使用LaTeX可以制作非常精美、精确的图形。之所以存在使用LaTeX命令绘制图形的需求，这是因为为利用命令可以精准控制图形的形状和位置，对于结构性较强的图形，利用命令画图比手工绘图更值得推荐。关于使用LaTeX撰写报告、PPT以及绘制图形的更多介绍，请读者查阅图书《人工智能怎么学》。

如果想了解论文投稿的技巧，提高论文的录用率，敬请关注本公众号的下一篇文章《论文投稿技巧》。

关于人工智能学术写作以及学术影响力提升的更多介绍，可以购买《人工智能怎么学》进一步阅读。

图书购买方式

京东：https://item.jd.com/13395339.html

当当：http://product.dangdang.com/29469230.html

天猫：https://detail.tmall.com/item_o.htm?id=687374654836

为了让图书惠及更多的读者，为更多想学习人工智能的人提供帮助，经过向出版社申请，对图书《人工智能怎么学》的部分内容进行改编和连载。图书《人工智能怎么学》的全部内容包含了初级入门、中阶提高以及高级进阶三个级别的内容。连载的内容主要是初级入门级别，适合想对人工智能进行快速和高效入门的读者，对于已有一定的人工智能学习基础，希望进一步进阶或提高的读者，则需要购买图书《人工智能怎么学》，学习中阶提高以及高级进阶的内容。此外，对于学习人工智能感兴趣的读者，也可以加入知识星球《人工智能怎么学》，知识星球是一个构建学习社群的平台，通过加入《人工智能怎么学》的社群，你将获得更多的学习资料和课程信息。

与作者互动和了解更多信息

想跟作者一起学习人工智能和互动，你可以加入如下社群：

知识星球：https://t.zsxq.com/0aLkVg0os

QQ群：600587177

想了解更多关于人工智能学习及实践的内容，请关注如下媒体：

官方网站：https://bigdatamininglab.github.io

官方微信公众号：人工智能怎么学(可扫描下方二维码或者微信搜索“人工智能怎么学”添加关注)

CSDN：https://blog.csdn.net/audyxiao001

参考文献

王兴辉. 图象文件格式辨析[J]. 广西教育学院学报, 2001, 000(005):19-21.
童国伦, 程丽华, 张楷焄. EndNote & Word文献管理与论文写作（第2版）[M]. 北京: 化学工业出版社, 2014.
Shustek L . Interview Donald Knuth: A Life's Work Interrupted[J]. Communications of the ACM, 2008, 51(8):31-35.
刘海洋. LaTeX入门[M]. 北京: 电子工业出版社, 2013.
ilogic. LaTeX作图工具介绍[EB/OL]. https://www.cnblogs.com/ilogic/archive/2011/03/28/2624473.html，2012年6月10日.
李平. LaTeX 2e及常用宏包使用指南[M]. 清华大学出版社, 2004.

注：本文版权归作者个人所有，如需转载请联系作者，未经授权不得转载。