本文是一系列文章中的第一篇。这个系列文章暂时定名为“LATEX ABC”,是针对国 内LATEX 初学者的入门指南。希望能够帮助初次接触LATEX 的朋友度过最初(或许也是最 “痛苦”)的阶段。
感觉到“痛苦”的原因在于不了解。学习、使用LATEX 是一件很轻松的事情,但是由于国 内各种因素的限制,LATEX 的用户数量还比较少,并且相对集中,使得原本轻松的事情显得困 难重重。用户数量少,导致相关的书籍、参考资料、网站等资源都比较少。并且仅有的几本关 于LATEX 的中文书籍,没有特别考虑到初学者的需要,更像是工具书,不适合做入门教材。用 户相对集中,使得周围没有LATEX 使用氛围的朋友倍感孤独。遇到问题没有人可以交流,更没 有人可以请教,只能摸着石头过河,严重影响了初学者的信心,挫折感明显,因而容易 对LATEX 失去兴趣。
我在大学期间第一次听说LATEX,2001 年参加工作后,开始学习LATEX 。最初遇到的就 是上面所说的这些问题。现在看来,如果有一本好的入门教材,或者有一位经验丰富的老 师可以指点一二,这些困难其实都是比较容易克服的。撰写这个系列文章的目的, 就是希望能够帮助各位对LATEX 感兴趣的朋友少走些弯路,尽快步入LATEX 殿 堂。
总的来说,学习LATEX 的过程分两个阶段。第一个阶段主要是理解LATEX 的基本思想, 掌握LATEX 的基本命令,熟悉LATEX 的工作模式。第二个阶段就是“用”LATEX 。用的过 程加深对LATEX 的理解,熟悉更多的命令。只要第一阶段的基础比较好,第二个阶段基本上就 是查手册,查命令,而且需要查的内容会越来越少。这个系列的文章只关注于第一 阶段,是一份指南,不是LATEX 手册。初步估计,完整的“LATEX ABC”可以 在10 个小时内讲完。也就是说,如果每周愿意花2-3 个小时学习LATEX ,那么即 便是从零开始,大概也只需要一个月左右的时间,就可以使用LATEX 撰写科技论 文。
这篇文章主要讨论两个问题,一是LATEX 的适用范围,二是发行版的选择。
世间没有可以解决所有问题的完美工具,选择什么样的工具,取决于你所要完成的任务。 LATEX 是一个软件工具,一个帮助你排版的工具。虽然LATEX 可以排版几乎所有的出版物, 但是它最拿手的是科技论文排版。
通常,科技论文无论长短,都含有较多的公式、参考文献、图、表等,以及大量的交叉索引。 手工处理这些事情时需要细心+耐心。有时候可能只是插入了一篇新的参考文献,却要修 改在它之后的所有参考文献的编号,以及正文中相应的索引。把时间和精力花费在 这些机械劳动上是很不值得的。我们需要好的工具以及好的工作方式来应对这种情 况。
科技论文中常常出现大量公式,数学的,物理的或者化学的。我们希望可以方便快捷的输 入这些复杂公式,并产生精美的输出。以数学公式为例,从形式上看,公式中的基 本元素包括变量名,函数名,运算符,上下标等,元素间的关系是二维的而不是线 性的。对于这一问题,不同软件的处理方式是不同的。以MS Word 中的公式编辑 器1 为 代表的一类可视化输入工具,追求的是公式输入的可视化、直观化。这类软件的工作方 式非常容易被初学者接受,几乎不需要特别的学习,也不需要记忆太多东西,直接 用鼠标点来点去就可以完成公式的输入。而以LATEX 为代表的排版工具则是使用 某种特定的描述语言将公式(其实并不仅仅是公式)中的元素及其之间的逻辑关系 表述出来,经处理后,展示给用户。这种方式要求用户记忆一定的语法规则,初学 时不易,好处是一旦熟悉之后,很容易提高输入的速度,因为输入“\int”这几个 字符要比在众多的菜单中找到“∫ ”这个符号迅速的多。关于这两种方式在学习成 本、效率等方面的详细比较,我们放在以后再讨论。这里只需要知道数学公式的排版 不同于普通文字部分的排版,无论哪种软件,都需要特别的处理才能实现,就可以 了。
科技论文的创作时间一般比较长,短的可能数周,长的如学位论文、学术专著,可能达数年。 在漫长的创作过程中,需要积累大量的素材。这些素材可能来自于参考文献,更多的是自己曾 经撰写的文档。而现在正在写的文档,将来也可能成为其他论文的素材。再次使用 同一内容时一般需要重新排版,而重新排版的工作量,取决于所选用的排版工具以 及工作方式。在这方面,LATEX的优势就更加明显。LATEX默认的工作方式就是 格式与内容分离,控制格式的代码与内容完全是分开的。重排时,只需要更改控制 格式的代码(通常是模板)。复制时也只是复制内容,可以直接粘贴到新的文档中 去。而在MS Word中复制、粘贴时,会将内容的格式一起复制、粘贴到新文档,不得 不手工重新调整。又比如说教师讲课,一般是先写讲义,再做幻灯片。如果选用的 是MS Word+PowerPoint 组合,并且讲义中有大量的公式,那么这个转换工作就非 常麻烦了。有过类似经历的朋友应该深有体会。而使用LATEX的话,就会非常轻 松。
以上还只是科技论文排版所涉及到的各种问题中的一小部分。象MS Word 这种通用软件,虽 然也能完成科技论文的排版任务,但是在处理的效率,生成作品的质量方面,都不是特别理想。 TEX 是Knuth 教授当年为了排版自己的学术著作而开发的排版工具,又经过无数志愿者的多年 努力,对于上面提到的和没有提到的科技论文排版中可能遇到的问题,都能很好的解决,因此特 别适于科技论文的排版。科技工作者、高校教师长年与论文打交道,花一点时间掌握一种顺 手的工具,对于提高工作效率,甚至提高科研水平,都是有帮助的,因此也是值得 的。
经过30 多年的发展,由TEX 衍生出许多扩展系统,LATEX 是目前最为流行的TEX 扩展系统。 这些扩展之间的区别比较大,但其核心思想是一致的。掌握了LATEX 之后,再根据需要换用其 他系统,都是比较容易的。选择LATEX 是因为其出现的时间比较早,软件相对成熟,辅助工具 多,文档完整,参考资料丰富,用户也最多。我相信各位朋友在学习LATEX 过程中所遇到的 问题,其他人之前一定也遇到过,并且有相应的解决方法,可以在互联网上查到。 由于TEX/LATEX 是开源的,因此与Linux 类似,出现了大量的发行版。对于初 学者来说,这不是一件好事。初学者往往对发行版的选择感到迷茫。先要知道有哪 些发行版,还要了解每个发行版的特点,安装使用的过程还可能遇到各种各样的问 题。
对于这个问题,我给大家的建议是,选择与你周围已经在用LATEX 的人相同的发行 版。如果你用的是公用机房的计算机,说不定已经安装好了。当你确信需要重新安 装一个新的TEX 发行版时,如果你用的是Windows,那么就选CTeX,如果你用的 是Linux,那么就选CTeXLive 2008,或者系统默认的TEX 发行版。不要问太多为什 么,这是我根据经验给出的建议。在目前这个阶段,首要的任务是尽快建立一个可用 的LATEX环境,不要在发行版的选择上纠缠不清。如果你对这个建议有疑问,等 对LATEX 有了比较深入、全面的了解之后,再来重新考虑选择哪一个发行版也不 迟。
CTeX 的下载地址在:http://www.ctex.org/CTeXDownload,如果硬盘空间够 大,装CTeX v2.7.1 Full 版最省事,使用过程中遇到问题的可能性最小。如果硬盘空 间紧张,但是上网方便,可以选Basic 版。Full 和Basic 只装一个就可以了。我推荐 装Full 版,现在谁的硬盘还没个80G,100G 的,少放点MP3,少下载些电影,什 么都有了。两者都是标准的Windows 安装程序,一般装上就能用了,没什么好说 的。
CTeXLive 2008在:http://bbs.ctex.org/viewthread.php?tid=50728&extra=page%3D1下 载。贴子里关于安装、使用方法等内容讲的很详细了,这里就不罗嗦了。这个环境也是我撰写本 文所使用的环境。
安装之后,测试一下是否安装成功。
保存为test.tex。
如果一切正确的话,很多很多文字信息滚过后,返回命令行。
如果是在Linux平台,只有第一步使用的编辑器略有不同,同时要注意保存文件时选 择GB2312或GBK,而不能使用UTF8编码。并不是LATEX不支持UTF8编码的文件,只是支 持UTF8编码还需要多写几行话,我们以后再讨论。
现在,你已经有了一个LATEX环境,可以开始尝试更多的内容。互联网上关于TEX/ LATEX的 资源非常多,这里只列出我认为对于初学者最重要的几个网站: