Overleaf指南：30分钟LaTeX 入门

Overleaf 指南：30 分钟 LaTeX 入门

说明

本部分全文引用自：Overleaf 指南：30 分钟 LaTeX 入门 – 章天杰. 16A086. (imztj.cn)

英文原版：Learn LaTeX in 30 minutes

笔者对其中某些错漏进行修改，并精简了个人认为不太必要的部分。

编写你的第一段 LaTeX

第一步是创建一个新的 LATEX 项目。你可以在自己的电脑上创建 .tex 文件，也可以 在 Overleaf 中启动新项目。让我们从最简单的示例开始：

\documentclass{article}

\begin{document}
First document. This is a simple example, with no
extra parameters or packages included.
\end{document}

img

可以看到，LATEX 已经对文本进行了格式化（如，首行缩进）。下面我们仔细看一下上面这段代码每个部分的功能。

代码的第一行声明了文档的类型，称为 类 (class)。类控制文档的整体外观，不同类型的文档需要选择不同的类，比如，简历与论文需要不同的类。在这个例子中，类是 article，是最简单和最常见的 LATEX 类。其他类型的文档可能需要使用不同的类，例如 book 或 report。

然后，在 \begin {document} 和 \end {document} 这两个标记之间写入文档内容。这部分就是文档的 主体 (body)，你可以在此处开始编写和更改文本。要在 PDF 中查看更改的结果，必须首先编译文档。在 Overleaf 中只需单击 重新编译（Recompile）。还可以单击重新编译按钮旁边的小箭头，并将 “自动编译” 设置为 “开”，这样编辑文件时项目将会自动重新编译。

如果你使用的是文本编辑器，例如 gedit、emacs、vim、sublime、记事本等，就必须手动编译文档。编译文档的命令是 pdflatex <your document>。更多关于编译的信息请 参见此处。

如果你使用的是专用的 LaTeX 编辑器（例如 TeXmaker 或 TeXworks），也只需单击 “重新编译” 按钮。如果不确定位置在哪里，请查阅程序文档。

现在我们已经了解了如何向我们的文档中添加内容，下一步就是撰写标题。为此，我们必须讲一下文档的 序言 (preamble)

文档的序言

在上一个示例中，文本是在 \begin {document} 命令之后输入的。在这个命令之前 .tex 文件中的所有内容都称为 序言 (preamble)。在序言中，可以定义要编写的文档的类型，要编写的语言，要使用的包（稍后会详细介绍）和其他的元素。例如，普通文档的序言如下所示：

\documentclass[12pt, letterpaper]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}

下面我们详细解释一下这两行的作用。

\documentclass[12pt, letterpaper]{article}

如前所述，这条命令定义了文档的类型。跟上个示例不一样的是，方括号中还有两个参数，这些参数必须用逗号分隔。在这个示例中，这两个额外的参数分别设置字体大小（12pt）和纸张大小（letterpaper）。当然，可以使用其他字体大小（9pt，11pt，12pt 等等），但是如果未指定，则默认的字体大小为 10pt。纸张尺寸还可以设置为 a4paper 和 Legalpaper；更多有关 页面大小和边距 的信息，可以参阅这篇文章。

\usepackage[utf8]{inputenc}

这行命令指定了文档的编码，可以省略或更改为其他编码，但建议使用 utf-8。除非特别需要其他编码，否则请将此行添加到序言中。

添加标题、作者和日期

要将标题、作者和日期添加到文档中，就必须 在序言中（不是文章的主体中）添加下面三行。它们是：

\title{First document} 这是文章的标题。

\author{Hubert Farnsworth} 在此处输入作者的姓名。

\thanks{funded by the Overleaf team} 在 author 命令的大括号里添加这条命令，可以添加上标和脚注。如果你需要在文章中感谢一个机构，这个功能将非常有用。

\date{February 2014} 你可以手动输入日期，或使用 \today 命令，以便在编译文档时自动更新日期。

现在，序言部分应该长这样：

\documentclass[12pt, letterpaper, twoside]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}

\title{First document}
\author{Hubert Farnsworth \thanks{funded by the Overleaf team}}
\date{February 2017}

现在，你已经为文档指定了标题、作者和日期，现在可以使用 \maketitle 命令在文档上打印这些信息。这条命令应该写在文档 主体 (body) 中你想要打印标题的位置。

\begin{document}

\maketitle

We have now added a title, author and date to our first \LaTeX{} document!

\end{document}

img

添加注释

与其他代码一样，注释是非常有用的。注释文本不会被打印，也不会以任何方式影响文档。在调试时，注释文本对于组织工作，做笔记或注释行 / 节很有用。要在 LATEX 中添加注释，只需在行首写一个％符号，如下所示：

\begin{document}

\maketitle

We have now added a title, author and date to our first \LaTeX{} document!

% This line here is a comment. It will not be printed in the document.

\end{document}

加粗、斜体和下划线

现在让我们来看一些简单的格式化命令。

  • 加粗：在 LATEX 中，加粗字体使用 \textbf{} 命令。
  • 斜体：在 LATEX 中，斜体使用 \textit{} 命令。
  • 下划线：在 LATEX 中，下划线使用 \underline{} 命令。

下面是示例：

Some of the \textbf{greatest}
discoveries in \underline{science}
were made by \textbf{\textit{accident}}.

img

另一个非常有用的命令是 \emph{...} 命令。 \emph 是强调文本命令，她完成的操作取决于上下文：在普通文本中，强调的文本是斜体，但是如果在斜体文本中使用，则将文字变为普通文本，请参见以下示例：

Some of the greatest \emph{discoveries}
in science
were made by accident.

\textit{Some of the greatest \emph{discoveries}
in science
were made by accident.}

\textbf{Some of the greatest \emph{discoveries}
in science
were made by accident.}

img

不过，有一些包（例如 Beamer），会改变 \emph 命令的作用。

添加图片

现在我们来看，如何向 LATEX 文档添加图片。在 Overleaf 中，你需要首先上传图片。

下面是一个如何添加图片的示例：

\documentclass{article}
\usepackage{graphicx}
\graphicspath{{images/} }

\begin{document}
The universe is immense and it seems to be homogeneous,
in a large scale, everywhere we look at.

\includegraphics{universe}

There's a picture of a galaxy above
\end{document}

img

LATEX 本身不能管理图像，因此需要使用一个 包 (package)。包可用于更改 LATEX 文档的默认外观，或实现更多功能。在这个例子中，要实现在文档中添加图片，因此需要使用 graphicx 包。graphicx 包提供了新的命令 \includegraphics{...} 和 \graphicspath{...}。要使用 graphicx 软件包，要现在序言中添加：\usepackage{graphicx}

\graphicspath{{images/} } 告诉 LATEX，这些图像保存在当前目录下名为 images 的文件夹中。 \includegraphics {universe} 命令是将图像实际包含在文档中的命令。在这里，universe 是包含不带扩展名的图片文件的名称，图片文件名不应包含空格或多个点。

注意：LATEX 允许包含文件扩展名，但是最好忽略它。如果省略文件扩展名，它将提示 LATEX 搜索所有支持的格式。在上传图像文件时，通常也建议使用小写字母作为文件扩展名。有关更多详细信息，请参见有关 生成高分辨率和低分辨率图像 的内容。

标题、标签和引用

我们可以像下面这样，在 figure 环境中对图片添加标题、标签和引用。

\begin{figure}[h]
    \centering
    \includegraphics[width=0.25\textwidth]{mesh}
    \caption{a nice plot}
    \label{fig:mesh1}
\end{figure}

As you can see in the figure \ref{fig:mesh1}, the
function grows near 0. Also, in the page \pageref{fig:mesh1}
is the same example.

img

在这个示例中，有三个重要的命令：

  • \caption{a nice plot}：此命令为图形设置标题。你可以将这条命令放置在图的上方或下方。
  • \label{fig:mesh1}：如果你需要在文档中引用图像，请使用这条命令为图像设置标签。标签可以为图像编上号，并与下一个命令结合，对图片进行引用。
  • \ref{fig:mesh1}：这条命令在编译后将显示替换为被引用图片对应的编号。

将图像放置在 LATEX 文档中时，应始终将它们放置在 figure 环境或类似环境中，以便 LATEX 适配图像和文字。

注意：如果你在自己的计算机上使用标题和引用功能，则必须两次编译文档才能使引用正常工作。Overleaf 会自动完成此操作。”

在 LaTeX 中创建列表

在 LATEX 中创建列表非常简单。你可以使用不同的 环境 (environment) 来创建不同形式的列表。环境 (environment) 是我们文档中具有不同呈现形式的各个部分。它们以 \begin{...} 命令开始，以 \end{...} 命令结束。

列表主要有两种类型，有序列表和无序列表。分别使用不同的环境。

无序列表

无序列表是由 itemize 环境生成的。每个条目之前必须有 \item，如下所示。

\begin{itemize}
  \item The individual entries are indicated with a black dot, a so-called bullet.
  \item The text in the entries may be of any length.
\end{itemize}

img

默认情况下，各个条目用黑点表示。条目中的文本可以是任何长度。

有序列表

有序列表在 enumerate 环境中创建，针对条目的语法与无序列表一致。

\begin{enumerate}
  \item This is the first entry in our list
  \item The list numbers increase with each entry we add
\end{enumerate}

img

与无序列表一样，每个条目前必须添加 \item，它将自动生成标记该项目的数字，由从 1 开始。

在 LaTeX 中添加数学表达式

LATEX 的主要优点之一是易于编写数学表达式。LATEX 中有两种模式用于数学表达式：** 内联 (inline)** 模式和 显示 (display) 模式。第一种模式（内联）编写的公式是文本中的一部分，第二种模式（显示）编写的公式不在段落中，而是放在单独的行上。让我们看一个内联模式的例子：

In physics, the mass-energy equivalence is stated
by the equation $E=mc^2$, discovered in 1905 by Albert Einstein.

img

要在内联模式下添加数学表达式，可以使用以下定界符之一：\(... \)，$ ... $ 或 \begin{math} ... \end{math}。它们作用相同，选择哪个完全取决于个人喜好。

而显示模式有两种版本：编号和非编号。

The mass-energy equivalence is described by the famous equation

\[E=mc^2 \]

discovered in 1905 by Albert Einstein.
In natural units (c = 1), the formula expresses the identity

\begin{equation}
E=m
\end{equation}

img

要在显示模式下打印方程式，可以使用以下定界符之一：\[... \]，\begin{displaymath} ... \end{displaymath} 或 \begin{equation} ... \end{equation}。不鼓励 使用 $$ ... $$，因为它会产生不一致的间距，而且可能不适用于某些数学软件包。

重要说明：equation* 环境是由外部软件包提供的，请参阅 amsmath 文章。

许多数学命令都需要用到 amsmath 包，因此在编写数学表达式时请确保引入了这个包。下面列举了一些基本的数学命令。

Subscripts in math mode are written as a_b and superscripts are written as a^b. These can be combined an nested to write expressions such as

% 上标和下表分别用 a_b 和 a^b，将它们组合起来使用可以写出下面的表达式。

\[T^{i_1 i_2 \dots i_p}_{j_1 j_2 \dots j_q} = T(x^{i_1},\dots,x^{i_p},e_{j_1},\dots,e_{j_q}) \]

We write integrals using \int and fractions using \frac{a}{b}. Limits are placed on integrals using superscripts and subscripts:

% 我们使用 \int 编写积分，使用 \frac{a}{b} 编写分数。极限使用上标和下标放置在积分上：

\[\int_0^1 \frac{1}{e^x} =  \frac{e-1}{e} \]

Lower case Greek letters are written as \omega \delta etc. while upper case Greek letters are written as \Omega \Delta.

% 小写希腊字母像这样写：\omega \delta，大写希腊字母像这样写：\Omega \Delta

Mathematical operators are prefixed with a backslash as \sin(\beta), \cos(\alpha), \log(x) etc.

% 数学运算符的前缀为反斜杠，例如 \sin(\beta), \cos(\alpha), \log(x) 等。

img

还有太多有关在 LATEX 中书写数学表达式的知识无法在这里一一提及。可以查看下面这些文章：

基本格式

现在，我们来研究如何编写摘要以及如何将 LATEX 文档格式化为不同的章节，分节和段落。

概要

在科学文献中，通常会在概要部分里面简述论文的主要内容。在 LATEX 中有针对概要部分设计的环境。概要环境会将文本以特殊格式放在文档顶部。

\begin{document}

\begin{abstract}
This is a simple paragraph at the beginning of the
document. A brief introduction about the main subject.
\end{abstract}
\end{document}

img

段落和新行

\begin{document}

\begin{abstract}
This is a simple paragraph at the beginning of the
document. A brief introduction about the main subject.
\end{abstract}

Now that we have written our abstract, we can begin writing our first paragraph.

This line will start a second Paragraph.
\end{document}

img

编写文档内容时，如果需要开始新段落，则必须按两次 “Enter” 键（以插入双空行）。注意，LATEX 会自动缩进段落。 要在开始新段落的情况下开始新行，请插入一个 换行点，可以通过 \\（在示例中为双反斜杠）或 \newline 命令来完成。

注意不要使用多个 \\ 或 \newlines 来 “模拟” 段落之间具有较大间距，因为这可能会干扰 LATEX 的排版算法。推荐的方法是继续使用双空行来创建没有任何 \\ 的新段落，然后将 \usepackage{parskip} 添加到序言中。

你可以在这篇有关 段落和换行 的文章中找到更多信息。

章节和分段

用来组织文档的命令因文档类型而异，最简单的组织形式是分节，它对所有文档格式均可用。

请注意，\part 和 \chapter 仅在 report 和 book 类中可用。

\chapter{First Chapter}

\section{Introduction}

This is the first section.

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\section{Second Section}

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\subsection{First Subsection}
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\section*{Unnumbered Section}
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img

命令 \section{} 标记一个新分节的开始，在大括号内设置标题。分节编号是自动的，也可以通过在命令中加一个 * 来禁用编号，像这样：\section*{}。我们也可以有 \subsection{}，甚至 \subsubsection{}。下面列出了基本的标题深度级别：

深度 标记
-1 \part{part}
0 \chapter{chapter}
1 \section{section}
2 \subsection{subsection}
3 \subsubsection{subsubsection}
4 \paragraph{paragraph}
5 \subparagraph{subparagraph}

有关文档结构的更完整讨论，请参阅 这篇文章。

创建表格

在 LaTeX 中创建一个简单的表格

\begin{center}
\begin{tabular}{ c c c }
 cell1 & cell2 & cell3 \\
 cell4 & cell5 & cell6 \\
 cell7 & cell8 & cell9
\end{tabular}
\end{center}

img

tabular 环境是创建表的默认 LATEX 方法。你必须为此环境指定一个参数，这个例子里是 {c c c}。这告诉 LATEX，表格将有三列，每列中的文本必须居中。你还可以使用 r 将文本向右对齐，使用 l 进行左对齐。符号 & 是分隔符，每行中的分隔符必须始终少于列数。要转到表格的下一行，需要使用换行命令 \\。我们将整个表包装在 center 环境中，以让它出现在页面的中心。

添加边框

tabular 环境很灵活，你可以在每列之间放置分隔线。

\begin{center}
\begin{tabular}{ |c|c|c| }
 \hline
 cell1 & cell2 & cell3 \\
 cell4 & cell5 & cell6 \\
 cell7 & cell8 & cell9 \\
 \hline
\end{tabular}
\end{center}

img

你可以使用水平线命令 \hline 和垂直线参数 | 来添加边框。

  • {|c|c|c|}：这声明表中将会有由垂直线分隔的三列。| 符号指定这些列应由垂直线分隔。
  • \hline：这条命令将插入一条水平线。这个示例中，我们在表格的顶部和底部加入了水平线。\hline 的使用次数没有限制。

在下面你可以看到第二个示例。

\begin{center}
 \begin{tabular}{||c c c c||}
 \hline
 Col1 & Col2 & Col2 & Col3 \\ [0.5ex]
 \hline\hline
 1 & 6 & 87837 & 787 \\
 \hline
 2 & 7 & 78 & 5415 \\
 \hline
 3 & 545 & 778 & 7507 \\
 \hline
 4 & 545 & 18744 & 7560 \\
 \hline
 5 & 88 & 788 & 6344 \\ [1ex]
 \hline
\end{tabular}
\end{center}

img

在 LATEX 中创建表有时会有些棘手，因此你可能需要 TablesGenerator.com 这样的在线工具导出表格的 LATEX 代码。“文件”>“粘贴表数据” 选项从电子表格软件粘贴数据。

标题、标签和引用

你可以使用与图片几乎相同的方式来为表格添加标题、标签和引用。唯一的区别是，使用 table 环境代替了 figure 环境。

Table \ref{table:data} is an example of referenced \LaTeX{} elements.

\begin{table}[h!]
\centering
\begin{tabular}{||c c c c||}
 \hline
 Col1 & Col2 & Col2 & Col3 \\ [0.5ex]
 \hline\hline
 1 & 6 & 87837 & 787 \\
 2 & 7 & 78 & 5415 \\
 3 & 545 & 778 & 7507 \\
 4 & 545 & 18744 & 7560 \\
 5 & 88 & 788 & 6344 \\ [1ex]
 \hline
\end{tabular}
\caption{Table to test captions and labels}
\label{table:data}
\end{table}

img

注意：如果你在自己的计算机上使用标题和引用功能，则必须两次编译文档才能使引用正常工作。Overleaf 会自动完成此操作

添加目录

创建目录很简单，使用 \tableofcontents 即可完成所有工作：

\documentclass{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}

\title{Sections and Chapters}
\author{Gubert Farnsworth}
\date{ }

\begin{document}

\maketitle

\tableofcontents

\section{Introduction}

This is the first section.

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\addcontentsline{toc}{section}{Unnumbered Section}
\section*{Unnumbered Section}

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\section{Second Section}

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\end{document}

img

section/subsection/chapter 将会自动加入目录当中。如果需要加入手动添加目录条目，比如需要将非编号的 section 加入目录，需要使用 \addcontentsline，像示例中那样。

下载你完成了的文档

你可以通过单击左上角的 “菜单” 按钮来下载完成的 PDF。还有一个更快的方法，就是单击 PDF 查看器上的 “下载 PDF” 按钮，如下所示。

img

附录

Reference

版权声明

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