Latex环境配置与使用

环境安装
- Tex的下载与安装
- Tex Studio的安装
Latex 编译原理
使用
- 简单使用
- 配置语法检查功能
- 清理编译过程中生成的辅助文件
- 数学公式的编辑
- 表的编辑
- 图的编辑
- 算法伪码排版
参考文献管理

环境安装

环境安装分两步：（1）安装 Tex live；（2）安装IDE:Lex Studio。其中Tex live是是Latex的一个发行版本，尽管Tex live本身带有编辑器，但是不好用，Lex Studio弥补了这一缺点，并且提供非常友好的界面，非常便于文档编辑和管理。

Tex的下载与安装

下载链接：l链接，具体下载流程参考：链接，下载完成后得到 texlive.iso镜像文件，然后进行安装。

Tex Studio的安装

下载链接:链接，下载完成后得到应用程序texstudio-x.xx.xx-win-qt5，进行安装即可。安装完成后启动tex Studio.
简单配置：
（1）设置行号：Options->Configure Tex Studio->Adv. Editor-> Show Line Numbers->选中All line numbers选项。
注：首先应当勾选Show adv. options,然后才能看到Adv. Editor这一栏。
(2) 改为中文界面：Options—> Configure Texstudio —> General—> Language—> zh_CN。

Latex 编译原理

TeX 将输入的源代码变成最终输出的排版结果经历一下几个步骤：
(1) token scanning(记号扫描): TeX 将最初读入源代码中的字符转化为“记号”的过程。字母等普通字符是记号，以 \ 开头的命令（或者叫“控制序列”，control sequence）也是记号。
(2) macro expansion(宏展开): 将 LaTeX 格式的命令、宏包中的命令、用户自定义的命令等展开，直到剩下需要 TeX 直接处理的原始命令（primitives）和字符等记号。在 TeX 中能展开的不仅是宏，一些原始命令也能够展开，如将数字输出为罗马数字格式的原始命令 \romannumeral。
(3) primitive interpretation：将前两部得到的各种记号转化为排版的“原料”，遇到字符记号则输出字符，遇到构造盒子的命令则输出盒子，遇到一些参数赋值的命令则改变一些状态，等等。每个命令都起到什么作用，在 TeXbook 24-26 章有总结，不过想看懂那一部分，基本上要把 TeXbook 或者 TeX by topic 完整啃一遍。源代码经过前三步的“消化”，生成的排版“原料”以列表的形式组织，根部为一个垂直列表，粗略来讲，包括文字段落、公式、图表盒子等内容；文字段落为一个水平列表；公式则由数学列表的形式组织。在进行下一步之前，数学列表会转化为水平列表，怎么转化的，细节在 TeXbook 附录 G，当然一上来不见得有多少人啃得动。
(4) line breaking: 将水平列表根据给定的宽度断行，生成从上到下排布的一系列盒子。由（不那么）著名的 Knuth-Plass 算法实现。
(5) page breaking：一页内容从上到下填满，则进行断页操作。这一个步骤可以被利用起来，制造一些特殊的中断，从而实现诸如 LaTeX 处理浮动体之类的操作。
(6) page building: 将前两步生成的页面盒子加上页眉页脚等内容，打包生成最终的页面，所有的字符、图像等排版元素的位置和大小固化在这个页面上。
(7) 将上一个步骤中生成的页面写入输出格式，如 DVI 或 PDF。

在编译的过程中会产生一些中间文件加粗样式：
(1) *.aux: 引用标记记录文件，用于再次编译时生成参考文献和超链接等。
(2) *.bbl: 由BiBTeX编辑.bib后创建的文献文件，再次编译时带入源文件生成文献列表。
(3) *.log: 编译过程记录文件，记录编译时出现的提示、警告和错误信息。
参考： https://www.zhihu.com/question/327762196

使用

简单使用

从模板开始编辑：首先准备好模板,例如IEEE Trans的模板，下载链接，然后File-> Open->选中要导入的文件->打开。
编译：选中Latex源文件(**.tex)，然后点击 “绿色的右向三角形” 按钮编译，编译过程中会产生一些中间文件(原理中详述)，编译成功会得到pdf文件(该文件与latex文件在同一目录)，可用Adobe Acrobat打开，也可以点击 “放大镜” 按钮直接在内嵌界面中直接显示生成的pdf文件内容。
latex文件介绍： latex源文件的结构类似于超文本标记语言HTML,功能更为强大，不再赘述，关于latex文件的介绍详见链接。并且提供各种各样的包，可以按照类似python的方式进行调用，从而可以轻松完成各种样式的排版。

配置语法检查功能

Options -> Configure TexStudio -> Language checking -> Default language:选择en_US.

清理编译过程中生成的辅助文件

Tools -> Clear auxiliary files,

数学公式的编辑

各种数学公式符号对应的标记参照：链接;
公示的引用：引用相应的标记即可，例如：\ref{Eq1};
示例一：单个公式

\begin{equation} \label{Eq1}
\setlength\abovedisplayskip{1pt}
{\rm MIC}(x,y)=\mathop{\max}_{a \cdot b < N^{\alpha}} I_{a,b}(x,y)/log_{2} \mathop{\max}(a,b)
\setlength\belowdisplayskip{1pt}
\end{equation}

示例二：公式组

\begin{eqnarray}
\hat{\phi}, \hat{\varphi}=\mathop{\arg\min}_{\phi, \varphi}l(\phi, \varphi, \hat{\pi}),  \label{Eq3} \\
\hat{\pi}=\mathop{\arg\max}_{\pi}l(\hat{\phi},\hat{\varphi},\pi), \label{Eq4}
\end{eqnarray}

Latex公式的压缩

缩小公式内部的空隙宽度：通过命令"\!"压缩公式中字符之间的间距；
缩小公式上下的空隙高度：通过命令“\setlength\abovedisplayskip{3pt}” 和 “\setlength\belowdisplayskip{3pt}”来分别设置公式上和下的空隙高度；
将公式缩小为行内形式：二项式系数、矩阵、累加缩小为行内形式，例：

\begin{eqnarray*}\dbinom{a}{b}\qquad\begin{pmatrix}a&b\\c&d\end{pmatrix}\qquad\sum_{k=1}^n k^2\\\tbinom{a}{b}\qquad\bigl(\begin{smallmatrix}a&b\\c&d\end{smallmatrix}\bigr)\qquad\begin{matrix}\sum_{k=1}^n k^2\end{matrix}
\end{eqnarray*}

表的编辑

表格常用的包：

\usepackage{threeparttable}
\usepackage{makecell}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{textcomp}
\usepackage{array}
\usepackage{longtable}
\usepackage{booktabs}
\usepackage{float}

几个需要注意的问题：

调节表格行间距：\begin{spacing}{1.1}
表格缩放：\resizebox{1.0\hsize}{!}{ xxxtable content xxx},该标记在表格超出页面时非常管用。
表格脚注：\begin{tablenotes} \footnotesize \item[1] xxxx \item[2] xxxx. \end{tablenotes}
单/双栏表格：\begin{table}为单栏表，\begin{table*}为跨栏表
其中每个item对应一个脚注；
5.表格位置控制：{table}有若干可选参数 [!htbp]
h代表here,将表格排在当前文字位置
t 表示将表格放在下一页的 top (页首)
b 表示将表格放在当前页的 bottom (底部)
!表示忽略美观因素，尽可能按照参数指定的方式来处理表格浮动位置。
表格将会按照所给参数，依次尝试按照每个参数进行排版，当无法排版时，将会按照下一个参数
5.调整表格距下文的间距：
在\begin{table}中添加如下命令：

\vspace{-1em}

示例一：

\begin{table}[h]\begin{center}\begin{spacing}{1.1}\caption{Network configurations of RDAE.}\label{table1}\resizebox{1.0\hsize}{!}{%\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|}\begin{tabular}{ccccccccc}%\hline\toprule\multirow{1}{*}{\makecell[{}{p{1.1cm}}]{\textbf{Module}}} & \multirow{1}{*}{\makecell[{}{p{1.1cm}}]{\textbf{Block}}} & \multirow{1}{*}{\makecell[{}{p{1.5cm}}]{\textbf{Layer}}} & \multirow{1}{*}{\makecell[{}{p{1.2cm}}]{\textbf{Kernel$^1$}}} &\multirow{1}{*}{\makecell[{}{p{1.5cm}}]{\textbf{Output$^1$}}} &\multirow{1}{*}{\makecell[{}{p{1.5cm}}]{\textbf{Stride/Factor}}} &\multirow{1}{*}{\makecell[{}{p{1.2cm}}]{\textbf{Pad.}}} &\multirow{1}{*}{\makecell[{}{p{1.2cm}}]{\textbf{Activ.}}} &\multirow{1}{*}{\makecell[{}{p{1.5cm}}]{\textbf{Drop rate.}}} \\%\hline\midrule\multirow{25}{*}{\makecell[{24}{p{1.2cm}}]{Conv. AE}} &\multirow{1}{*}{\makecell[{}{p{2cm}}]{ —— }} & Input & —— &  ($L$,1)& —— &  ——  & ——  & —— \\\cline{2-9}& \multirow{2}{*}{\makecell[{}{p{1.0cm}}]{block-1}} & Conv1D & (15, $b$) & ($L$, $b$) &  1/  &  same & ReLU & —— \\\cline{3-9}&  & Conv1D  & (15, $b$) & ($L$/5, $b$) & 5/ & same & ReLU & —— \\\cline{2-9}& \multirow{3}{*}{\makecell[{}{p{1.0cm}}]{block-2}} & Conv1D & (15, 2$b$) & ($L$/5, $b$) & 1/ & same & ReLU & —— \\\cline{3-9}&  & Conv1D  & (15, 2$b$) & ($L$/25, 2$b$) & 5/ & same & ReLU & —— \\\cline{3-9}&  & Dropout  & —— & —— &  —— & —— & —— & 0.1 \\\cline{2-9}& \multirow{3}{*}{\makecell[{}{p{1.0cm}}]{block-3}} & Conv1D &  (15, 4$b$) & ($L$/25, 4$b$) &  1/ & same & ReLU & ——\\\cline{3-9}&  & Conv1D  &  (15, 4$b$) & ($L$/50, 4$b$) & 2/ & same & ReLU & ——\\\cline{3-9}&  & Dropout  & —— & —— & —— & —— & —— & 0.1\\\cline{2-9}& \multirow{3}{*}{\makecell[{}{p{1.0cm}}]{block-4}} & Flatten & —— & $L$ x 32/50 & —— & —— & —— & —— \\\cline{3-9}&  & Dropout  & —— & —— & —— & —— & —— & 0.1\\\cline{3-9}&  & Dense  & —— & 32 & —— & —— & ReLU & —— \\\cline{2-9}& \multirow{1}{*}{\makecell[{}{p{1.0cm}}]{——}} & Dense & —— & $latent\_dim$ & —— &  —— & None & —— \\\cline{2-9}& \multirow{4}{*}{\makecell[{}{p{1.1cm}}]{block-4'}} & Dense & —— & 32 & —— & —— & ReLU & —— \\\cline{3-9}&  & Dense  & —— & $L$x32/50 & —— & —— & ReLU & —— \\\cline{3-9}&  & Dropout  & —— & —— & —— & —— & —— & 0.1 \\\cline{3-9}&  & Reshape  & —— & ($L$/50, 4$b$) & —— & —— & ——  & —— \\\cline{2-9}& \multirow{3}{*}{\makecell[{}{p{1.1cm}}]{block-3'}} & Conv1D & (15,4$b$)  & ($L$/50, 4$b$) & 1/ &  same & ReLU & —— \\\cline{3-9}&  & UpSample  & —— &  ($L$/25, 4$b$) & /2 & —— & —— & —— \\\cline{3-9}&  & Dropout  & —— & —— & —— & —— & —— & 0.1 \\\cline{2-9}& \multirow{3}{*}{\makecell[{}{p{1.1cm}}]{block-2'}} & Conv1D & (15, 2$b$) & ($L$/25, 2$b$) & 1/ & same & ReLU & —— \\\cline{3-9}&  & UpSample  & —— & ($L$/5, 2$b$) & /5 &  —— & —— & —— \\\cline{3-9}&  & Dropout  & —— & —— & —— &  —— &  ——  & 0.1 \\\cline{2-9}& \multirow{3}{*}{\makecell[{}{p{1.1cm}}]{block-1'}} & Conv1D & (15, $b$) & ($L$/5, $b$)  & 1/ & same & ReLU & —— \\\cline{3-9}&  & UpSample  & —— & ($L$, $b$) & /5 & —— & —— & —— \\\cline{3-9}&  & Conv1D  & (15, 1) & ($L$,1) & 1/ & same & None & —— \\\hline\multirow{5}{*}{\makecell[{}{p{1.2cm}}]{Domain cls.}} & \multirow{5}{*}{\makecell[{}{p{1.0cm}}]{ ——$^2$}}& Dense & —— & $latent\_dim$  &  —— & —— & None & —— \\\cline{3-9}&  & BatchNorm  & —— & —— &  —— & —— & ReLU & —— \\\cline{3-9}&  & Dense  & —— & $latent\_dim$ & ——  & —— & None & —— \\\cline{3-9}&  & BatchNorm & —— & —— & —— & —— & ReLU & —— \\\cline{3-9}&  & Dense  & —— & #records  & —— & —— & None & —— \\%\hline\bottomrule\end{tabular}}\begin{tablenotes}\footnotesize\item[1] $^1$$(a, b)$, $a$ denotes kernel size (in ‘Kernel’ column) or output dimension (in ‘Output’ column), and $b$ denotes the number of channels.\item[2] $^2$'——' denotes the corresponding attribute is not applicable to the layer, ‘None’ denotes linear activation.\end{tablenotes}\end{spacing}\end{center}
\end{table}

图的编辑

常用包：

\usepackage{subfigure}
\usepackage{graphicx}

几点说明：

多张图的横排与竖排：同一个\subfigure下每个\includegraphics对应的图之间是竖排的，不同\subfigure对应的图之间是横排的;
特别注意：每个\subfigure包含的图（可以是一张或者多张）拥有一个子标记label，例如:(a)；
调整图大小：可通过\includegraphics[scale=.55]缩放图片，或者通过\includegraphics[width=1.5in,height=1.0in]直接设置图片的高和宽；
单/双栏图：\begin{figure}为单栏图，\begin{figure*}为跨栏图；
调整图距上下文的空白间距
如下两行命令放在\begin{figure}下面：

\setlength{\abovecaptionskip}{2pt}
\setlength{\belowcaptionskip}{-2pt}

示例一：

\begin{figure*}\centering\subfigure[]{\label{Fig:5-1-1}\begin{minipage}{0.25\linewidth}\includegraphics[width=1.5in,height=1.0in]{figs/preprocess/filter-ppg-pos-0-0-31}\includegraphics[width=1.5in,height=1.0in]{figs/preprocess/filter-ppg-pos-1-421-37}\end{minipage} }%\subfigure[]{\label{Fig:5-1-2}\begin{minipage}{0.25\linewidth}\includegraphics[width=1.5in,height=1.0in]{figs/preprocess/filter-abp-pos-0-87-36}\includegraphics[width=1.5in,height=1.0in]{figs/preprocess/filter-abp-pos-0-1140-19}\end{minipage} }%\subfigure[]{\label{Fig:5-1-3}\begin{minipage}{0.25\linewidth}\includegraphics[width=1.5in,height=1.0in]{figs/preprocess/abp-low-quality2-sql-0-0-0-pos-0-310-32}\includegraphics[width=1.5in,height=1.0in]{figs/preprocess/abp-low-quality2-sql-0-0-0-pos-0-472-30}\end{minipage} \\\label{Fig:5-1-4}\begin{minipage}{0.25\linewidth}\includegraphics[width=1.5in,height=1.0in]{figs/preprocess/abp-low-quality2-sql-0-0-0-pos-0-516-7}\includegraphics[width=1.5in,height=1.0in]{figs/preprocess/abp-low-quality2-sql-0-0-0-pos-0-99-5}\end{minipage} } \caption{Preprocess results and excluded abnormal segments. (a) PPG signal; (b) ABP signal; (c)excluded abnormal ABP segments.} \label{Fig:5}
\end{figure*}

算法伪码排版

常用包：

\usepackage{algorithm}
%\usepackage{algorithmic}  % this will cause row number error in algorithm template.
\usepackage{algpseudocode}
\usepackage{amsmath}
\renewcommand{\algorithmicrequire}{\textbf{Input:}}  % Use Input in the format of Algorithm
\renewcommand{\algorithmicensure}{\textbf{Output:}} % Use Output in the format of Algorithm

其中 algorithmic和algorithmicx两个包的标记有很多相似但又不同的地方，这两个包包含的标记见：链接, 实际使用中建议只是用其中一个，不要混用。

示例一(基于algorithmic包)：

\begin{algorithm}[h]\setstretch{0.9}\caption{RDAE}\label{alg::RDAE}\begin{algorithmic}[1]\Require$D$: data, \{($x^{i}$, $y^{i}$)\};$E_{\phi}$: encoder;$D_{\varphi}$: decoder;$D_{\pi}$: domain classifier;$B$: batchsize;$K$: number of inner iterations;$maxEpoch$: maximum number of epoches;$\alpha$: learning rate;$\lambda$: weight factor\Ensureoptimal model parameterized with $\varphi$ and $\phi$\State $t=0$;\State initialize parameters $\phi$, $\varphi$ and $\pi$;\Repeat \State $t \leftarrow t+1$;\For{each $k \in [1,K]$}  \State sample $\{(x^{i}, y^{i})\}^{B}_{i=1}$ from dataset $D$; \State compute latent code: $z^{i}=E_{\phi} (x^{i})$ for $i \in {1,2,...,B}$; \State compute output of domain classifier: $\hat{d}_{x^{i}}=D_{\pi} (z^{i})$ for $i \in {1,2,...,B}$; \State compute gradient w.r.t $\pi$: $g_{\pi} \leftarrow \bigtriangledown{\pi} \frac{1}{B} \sum_{i=1}^{B} L_{d} (\hat{d}_{x^{i}}, d_{x^{i}})$; \State update domain classifier: $\pi \leftarrow \pi - \alpha \cdot g_{\pi}$; \EndFor\State sample $\{(x^{i}, y^{i})\}^{B}_{i=1}$ fr{\tiny \label{key}}om dataset $D$; \State compute latent code: $z^{i}=E_{\phi} (x^{i})$ for $i \in {1,2,...,B}$;\State compute output of domain classifier: $\hat{d}_{x^{i}}=D_{\pi} (z^{i})$ for $i \in {1,2,...,B}$; \State compute output of decoder: $\hat{y}^{i}=D_{\varphi}(z^{i})$ for $i \in {1,2,...,B}$; \State compute gradient w.r.t $\phi$: $g_{\phi} \leftarrow \bigtriangledown{\phi} \frac{1}{B} \sum_{i=1}^{B} {L_{r}(\hat{y}^{i}, y^{i}) - \lambda \cdot L_{d}(\hat{d}_{x^{i}}, d_{x^{i}})}$; \State update encoder: $\phi \leftarrow \phi - \alpha \cdot g_{\phi}$; \State compute gradient w.r.t $\varphi$: $g_{\varphi} \leftarrow \bigtriangledown{\varphi} \frac{1}{B} \sum_{i=1}^{B} L_{r}(\hat{y}^{i}, y^{i})$; \State update decoder: $\varphi \leftarrow \varphi - \alpha \cdot g_{\varphi}$; \Until {converged \textbf{or}  $t > maxEpoch$} \end{algorithmic}
\end{algorithm}

更多示例参见：链接1, 链接2

参考文献管理

Latex中，一般参考文献的引用全部位于**.bib文件中，可以从一下两个途径获取latex样式的引用格式：
(1)research Gate: 找到文献后->cite->Bib tex -> copy-> past;
(2)google: 找到文献后->cite->Bib tex -> copy-> past;
令：将arXiv引用转化为Bibtex引用样式，可通过在线转换工具：链接, 只需输入paper的ID即可。
特别注意：更新完bib文件，需要编译两次后，正文中才能正确显示引用，否则在引用位置处会出现?？。

当然还有一种方式是在tex文件中使用 begin{thebibliography}{00}，然后通过\bibitem 来直接插入参考文献，这种方式不需要bib文件。详情参考https://blog.csdn.net/cdpxc/article/details/119784556

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