萧箫 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI

写论文时，手敲成堆的计算公式，被虐到头秃？

做讲课PPT时，几十页的计算推理公式，恨不得直接手写拍照？

现在，解放双手的时刻来了，只需要掌握一点Python语法，上面的公式只需要4行就能生成，其中3行还是Python的计算公式。

△ 没错，就是这几行

这款名为handcalcs的工具包，生成Latex公式，但不用学Latex复杂的语法。

关键是，大小只有4.6MB，相当于Jupyter里一个小小的插件。

平方、平方根、分式、三角函数、脚注……这个插件的功能五脏俱全，不仅能生成公式，还能计算结果。

此外，也有单位换算、格式调整等功能。

来看看它的用法。

基础版：公式+计算

装上handcalcs插件后，Python就从一个无情的计算器，升级成了华丽的公式生成器。

在Python语法基础上，将计算公式呈现为Latex格式，只需要加一行代码。

没错，这行代码就是%%render。

也就是说，如果你想要生成Latex公式，只需要在计算公式前加个%%render。

不仅如此，Python还会自动帮你计算出结果。

如下图，先设好3个参数a、b、c的值，然后用Python列出表达式，在最前面放个%%render。

然后，列出x的表达式。

duang的一下，x用a、b、c表达的结果就展示了出来，而且还算出了结果。

再也不用输入大段Latex的复杂语法，生成复杂的计算公式了。

此外，如果想在函数中用这个工具插件，那就再加一行@handcalc()，但要注意return locals()，像这样：

生成的效果也是一样的。

此外，如果需要在公式中加上判断条件，系统也能生成。

至于积分什么的，生成起来也无压力。

你以为这就结束了？

还早，生成Latex公式只是这个工具的基础用法。

进阶版：格式+单位换算

此外，handcalcs还带有格式调整、特殊字符、单位换算等功能。

格式调整

首先，是对参数格式的调整。

如果你在某个公式中用到了好几个参数，但这些参数单独占一行会导致浪费纸张可读性很差，那就试试加一行##Parameters。

这样，一行里面就能放3个参数，而且不占很多地儿（减小行间距）。

当然，如果一行公式看起来太拥挤，还能调整它的长短。

只需要在公式前面加上#long或者#short，公式就能根据你的心意变成几行，使推导过程看起来更清晰。

此外，如果不想在结论中给出计算结果，只保留参数公式，也是可以的，在前面加个#symbolic就好了。

如下图，原本的计算结果就会被隐去，取而代之的是只有参数的表达式。

△当你的数学老师想让你计算公式时

而如果想在公式后面加些注释（或者「式3.1」这种东西），这里也能直接生成。

此外，对于特殊字符的生成，这里也有方法。

特殊字符

如果你需要在字母右下角标些脚注，有的脚注可能还会「套娃」。

没关系，用一个下划线就能搞定，一个不够，就多来几个。

此外，有着各种奇怪念法的希腊字母、还有特殊字符等，这里也能根据读音生成。

单位换算

最关键的是，handcalcs绝不仅仅是数学计算式生成器，它还带有单位换算的功能。

如果是物理方面的计算公式，输入表达式和单位后，handcalcs能自动生成单位换算结果。

这样的话，就不用再费劲地列量纲，看这两个单位相乘相除的结果究竟是个啥了。

转成Latex语法

当然，如果你想将生成的Latex公式还原成Latex语法，粘回Latex中去用，这里也提供了非常便捷的操作。

只需要一个%%tex，handcalc就会自动帮你生成Latex语法。

小限制

不过，这个工具包也有一些小限制。

例如，并非所有的数据类型都适用，例如Python的「容器数据」（collections）。

此外，也并非Python中的所有公式都适用，例如for就不支持这个工具的渲染。

但除了这些小限制外，这个工具包不失为一个强大的公式生成器，论文中需要生成的公式基本都够用了。

还有一些其他的细节功能，可以戳下方传送门查看。

作者介绍

这份工具的制作者Connor Ferster，并不是计算机专业出身，不过他对Python很感兴趣。

据Conner在社交媒体上的自我介绍，他目前是一名土木工程系的学生。

所以，土木工程论文需求的计算量可能真挺多的？

传送门

工具包链接：
https://github.com/connorferster/handcalcs

— 完 —

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