1行Python代碼搞定Latex公式編寫

蕭簫 發(fā)自 凹非寺
量子位 報道 | 公眾號 QbitAI

寫論文時，手敲成堆的計算公式，被虐到頭禿？

做講課PPT時，幾十頁的計算推理公式，恨不得直接手寫拍照？

現(xiàn)在，解放雙手的時刻來了，只需要掌握一點Python語法，上面的公式只需要4行就能生成，其中3行還是Python的計算公式。

△ 沒錯，就是這幾行

這款名為handcalcs的工具包，生成LaTeX公式，但不用學LaTeX復雜的語法。

關鍵是，大小只有4.6MB，相當于Jupyter里一個小小的插件。

平方、平方根、分式、三角函數(shù)、腳注……這個插件的功能五臟俱全，不僅能生成公式，還能計算結果。

此外，也有單位換算、格式調整等功能。

來看看它的用法。

基礎版：公式+計算

裝上handcalcs插件后，Python就從一個無情的計算器，升級成了華麗的公式生成器。

在Python語法基礎上，將計算公式呈現(xiàn)為LaTeX格式，只需要加一行代碼。

沒錯，這行代碼就是%%render。

也就是說，如果你想要生成LaTeX公式，只需要在計算公式前加個%%render。

不僅如此，Python還會自動幫你計算出結果。

如下圖，先設好3個參數(shù)a、b、c的值，然后用Python列出表達式，在最前面放個%%render。

然后，列出x的表達式。

duang的一下，x用a、b、c表達的結果就展示了出來，而且還算出了結果。

再也不用輸入大段LaTeX的復雜語法，生成復雜的計算公式了。

此外，如果想在函數(shù)中用這個工具插件，那就再加一行@handcalc()，但要注意return locals()，像這樣：

生成的效果也是一樣的。

此外，如果需要在公式中加上判斷條件，系統(tǒng)也能生成。

至于積分什么的，生成起來也無壓力。

你以為這就結束了？

還早，生成LaTeX公式只是這個工具的基礎用法。

進階版：格式+單位換算

此外，handcalcs還帶有格式調整、特殊字符、單位換算等功能。

格式調整

首先，是對參數(shù)格式的調整。

如果你在某個公式中用到了好幾個參數(shù)，但這些參數(shù)單獨占一行會導致浪費紙張可讀性很差，那就試試加一行##Parameters。

這樣，一行里面就能放3個參數(shù)，而且不占很多地兒（減小行間距）。

當然，如果一行公式看起來太擁擠，還能調整它的長短。

只需要在公式前面加上#long或者#short，公式就能根據(jù)你的心意變成幾行，使推導過程看起來更清晰。

此外，如果不想在結論中給出計算結果，只保留參數(shù)公式，也是可以的，在前面加個#symbolic就好了。

如下圖，原本的計算結果就會被隱去，取而代之的是只有參數(shù)的表達式。

△當你的數(shù)學老師想讓你計算公式時

而如果想在公式后面加些注釋（或者「式3.1」這種東西），這里也能直接生成。

此外，對于特殊字符的生成，這里也有方法。

特殊字符

如果你需要在字母右下角標些腳注，有的腳注可能還會「套娃」。

沒關系，用一個下劃線就能搞定，一個不夠，就多來幾個。

此外，有著各種奇怪念法的希臘字母、還有特殊字符等，這里也能根據(jù)讀音生成。

單位換算

最關鍵的是，handcalcs絕不僅僅是數(shù)學計算式生成器，它還帶有單位換算的功能。

如果是物理方面的計算公式，輸入表達式和單位后，handcalcs能自動生成單位換算結果。

這樣的話，就不用再費勁地列量綱，看這兩個單位相乘相除的結果究竟是個啥了。

轉成LaTeX語法

當然，如果你想將生成的LaTeX公式還原成LaTeX語法，粘回LaTeX中去用，這里也提供了非常便捷的操作。

只需要一個%%tex，handcalc就會自動幫你生成Latex語法。

小限制

不過，這個工具包也有一些小限制。

例如，并非所有的數(shù)據(jù)類型都適用，例如Python的「容器數(shù)據(jù)」（collections）。

此外，也并非Python中的所有公式都適用，例如for就不支持這個工具的渲染。

但除了這些小限制外，這個工具包不失為一個強大的公式生成器，論文中需要生成的公式基本都夠用了。

還有一些其他的細節(jié)功能，可以戳下方傳送門查看。

作者介紹

這份工具的制作者Connor Ferster，并不是計算機專業(yè)出身，不過他對Python很感興趣。

據(jù)Conner在社交媒體上的自我介紹，他目前是一名土木工程系的學生。

所以，土木工程論文需求的計算量可能真挺多的？

傳送門

工具包鏈接：
https://github.com/connorferster/handcalcs