LaTeX入門(一)——引言
今天早晨美賽終於結束了，算了算數學建模從校賽培訓題到美賽，我差不多用LaTeX寫了快十二篇數學建模的論文，其他地方大大小小的論文我也基本上都用LaTeX寫的，而我入門LaTeX已經快一年半了。尋思著寒假沒什麼事，也有不少人加我想了解LaTeX，所以我就準備在知乎上寫一些LaTeX入門相關的文章，分享一些自己的經驗，盡量做到日更吧（咕咕咕）。
什麼樣的人適合使用LaTeX？
- 準備進行數學建模的
- 厭倦傳統word排版的
- 需要進行大量數學公式寫作的
- 對編程不抵觸的
什麼樣的人不適合使用LaTeX?
- 平時需要上交的論文被嚴格要求為word格式的
- 看到編程就上吐下瀉高原反應的
- 寫的文章只需要輕度排版的（這部分人我會推薦去試一試Markdown）
上述建議中對編程的要求，僅僅是因為LaTeX是一門以TeX為基礎的編程語言，有自己的代碼。但我準備在這一系列文章中並不使用大篇幅的編程的術語，使這一系列文章通俗易懂，事實上這也是可以做到的。
LaTeX可以做什麼？
在熟練使用LaTeX之後，我們可以高效、快速地進行論文寫作及專業排版，並且對於數學公式，我們也可以輕易地輸入、編輯。
學完LaTeX會有什麼好處？
除了能更專業地進行論文排版以外，好處還有：
- 大部分學術性論壇的數學公式輸入都支持TeX語言（即使是知乎這種大型娛樂交友平台也支持TeX語言輸入數學公式），了解了LaTeX之後我們就可以在大多數論壇上輸入數學公式了
- 對字體排印學(Typography)有一定的了解。至少知道在幻燈片中應該使用無襯線字體，而看到全是襯線字體的橫幅海報也會噗嗤一笑
- 能多一種方式寫Hello world（劃）
LaTeX比Word好在哪裡？
同樣是文字處理工具，Word和LaTeX其實各有千秋。但是，許多了解過LaTeX的人，在論文等需要嚴謹寫作的場合下，還是會使用LaTeX的。總的來說，LaTeX的優勢在於
- 能夠快速排版出更好看的數學公式
- 能夠直接生成PDF文件。並且，相比於Word生成的PDF文件，其文件大小更小。下面是一個示例：我分別用Word和LaTeX各寫了一個僅包含"Hello world!"的文稿，同時利用Word自帶的工具將.docx文件轉化為PDF文件。下面是這兩個PDF文件的大小對比（左邊為Word轉成的PDF, 右邊為LaTeX生成的PDF）
由此可見，LaTeX生成的PDF文件大小更小。而這僅僅是一句話之間的差別。在大型論文寫作（如數學建模）時，往往Word轉成的PDF有十幾MB，而LaTeX生成的PDF只有幾百KB.
- LaTeX是跨平台的，生成的PDF是與應用程序、操作系統、硬體無關的
先說第一點。作為一個macOS用戶，我要用血與淚控訴，Microsoft Word for Mac能把人氣死（不過Excel真好用，嘻嘻，真香）。而LaTeX則是跨平台的，主流的電腦操作系統都可以使用LaTeX（想用手機碼論文的人除外）。
此外，生成的PDF也是一種與應用程序、操作系統、硬體無關的文件格式。相信大家一定有過被「同一個Word文件，在office 2010和office 2016里打開，排版截然不同」這種事情支配的恐懼。最害怕的莫過於在自己電腦上用Word排版得美美的，然後拷到U盤裡，到列印店師傅破舊的Windows XP機子里一打開，再一列印，不僅字體大變樣，而且隨機xjb斷行，一頁的東西變成了兩頁，心態血崩。而PDF文件則不同，我們可以把它簡單地理解成一種矢量圖片格式（雖然它並不是）。我們可以就把它看成一張照片，所以在任何地方打開都是相同的。不僅如此，它還是矢量圖，也就是說，你無論把它放大到多大，始終不會出現像素點。因此，越來越多的人在學習生活中，除了文檔需要經過別人修改的情況，其他情況下傳閱文檔總是會使用PDF格式。 - LaTeX的自動編號、交叉引用更加科學、合理因為上學期某個老師要上交的論文必須是Word格式的，我上學期用Word排版過我的論文。我當時就被Word的自動編號搞得焦頭爛額，恨不得自己手動給它標上1. 2. 3.這樣的序號。而且，我如果要在後文中引用前面的編號，比如說我前面有一個公式4.1，我後面要引用這個公式，最簡單快捷的做法還是直接手動寫公式4.1. 但這樣會帶來的隱患就是，我如果在這個公式4.1前面又加了一個公式，這改動量就大了。而LaTeX則不同，一個item, 一個label, 一個
ef, 輕輕鬆鬆搞定這些事 - LaTeX的斷行機制比Word不知道高到哪裡去了Word的斷行機制是，在一行內盡量多地放入單詞。這導致有時候一段話里，有的行的單詞會顯得特別逼仄，有的行則會顯得過於空曠。而LaTeX採用先進的Knuth-Plass演算法，具體過程這裡不說了，但效果卻是十分顯著的。比如說我要輸入一段話（例子來自Wiki）:aaa bb cc ddddd. Word的解決方法是：aaa bb
cc
ddddd而LaTeX的解決方法是：aaabb cc
ddddd
LaTeX比Word差在哪
彼正正者，不失其性命之情。故合者不為駢，而枝者不為跂。並沒有絕對的好也沒有絕對的差，只在於在適當的地方去用它。與Word相比，LaTeX也有其不足。
- 可修改性不足這是由其生成的PDF所決定的。由於PDF不易修改，因此，除非你修改最初的tex源碼，否則很難修改文稿。這導致多人一起合作時，對方不會使用LaTeX時，很難直接修改。這在某些需要即改即發的場合下是致命的。
- 如果英語不好，很難查到錯誤原因在LaTeX編譯過程中，往往會出現錯誤，而這些錯誤提示在國內的網站上經常搜索不到。而對於英語不好的人來說，國外網站上給出的解決方法又看不懂。就會導致一直卡在某個地方。
- 對位置的直觀調整很難在Word上，我們插入一個圖片，只要拖一拖，就能把圖片的大小、位置變成我們看上去最舒服的樣子。而在LaTeX上，這些往往都要嚴格的數值修改（將圖片的size縮小為原來的0.68倍這類）
- 牽一髮而動全身在使用LaTeX編輯的文稿中，如果我發現某個地方要加一點東西，我需要在源碼中加入要加入的話，然後整體進行重新編譯，而在Word中，只需要加入就行。這在大型論文的寫作中，僅對細節修改的情況下，時間上的差異體現得極為顯著。
- 入門難只要會打字，就會使用Word。但是對於LaTeX來說，要想輸出一個"Hello world!", 對新手來說也絕非易事。
上面講了5個LaTeX的優點，也講了Word的優點，相信大家自有權衡利弊、辨別是非的能力。
推薦書籍、網站
中文書入門的話，劉海洋寫的《LaTeX入門》，電子工業出版社。（這個大大在知乎上也有賬號）
英文書進階的話，Victor Eijkhout寫的TeX by Topic
在LaTeX使用過程有疑問，最好的方法就是去tex.stackexchange中搜索答案，但要求英文水平過關。基本上能遇見的問題，這個平台上都會有方法。
全文原創，由於本人水平有限，必有不足之處，敬請大家不吝斧正。說了這麼多，感興趣的小夥伴快入坑吧！
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