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LaTeX 入门教程
从零开始写你的第一篇论文

LaTeX 是学术写作的事实标准。本教程将带你从零开始,理解文档结构、掌握基本排版命令,写出你的第一篇格式规范的论文。

什么是 LaTeX?

LaTeX(发音为 "lah-tech" 或 "lay-tech")是一种基于标记语言的排版系统,由 Leslie Lamport 在 Donald Knuth 的 TeX 系统基础上开发。与 Microsoft Word 这类"所见即所得"的编辑器不同,LaTeX 采用"所写即所得"的方式——你在纯文本文件中编写内容和格式命令,然后通过编译器生成最终的 PDF 文档。

这种方式看似多了一个步骤,但带来了巨大的优势:数学公式排版精美、参考文献自动管理、章节编号和交叉引用自动处理、版本控制友好。这也是为什么全球绝大多数学术期刊和会议都接受甚至要求使用 LaTeX 投稿。

如果你曾经为 Word 中公式编号错乱、图表位置跳动、参考文献格式不一致而头疼,那么 LaTeX 正是为你而生的工具。

文档的基本结构

每个 LaTeX 文档都由两部分组成:导言区(preamble)和 文档正文(document body)。导言区用于设置文档类型、加载宏包、定义命令;正文区包含实际内容。

hello.tex
% 这是一个最小的 LaTeX 文档

\documentclass{article}  % 文档类型:article(短文)

% === 导言区(preamble)===
\usepackage[UTF8]{ctex}  % 中文支持
\usepackage{geometry}    % 页面边距
\geometry{a4paper, margin=2.5cm}

% === 文档正文 ===
\begin{document}

你好,世界!这是我的第一篇 LaTeX 文档。

LaTeX 会自动处理排版细节,你只需要专注于内容。

\end{document}

\documentclass 声明文档类型。常用的类型包括 article(短文、论文)、report(报告、毕业论文)、book(书籍)和 beamer(演示文稿)。对于学术论文,绝大多数情况下使用 article 即可。

标题、作者和日期

学术论文需要一个正式的标题页。在 LaTeX 中,你在导言区声明标题信息,然后在正文中用 \maketitle 命令生成标题。

paper.tex
\documentclass[12pt]{article}
\usepackage[UTF8]{ctex}

\title{基于深度学习的自然语言处理研究综述}
\author{张三 \and 李四 \and 王五}
\date{2024 年 12 月}

\begin{document}

\maketitle  % 生成标题、作者、日期

\begin{abstract}
本文综述了近年来深度学习在自然语言处理领域的主要进展,
包括预训练语言模型、文本生成、机器翻译等方向。
\end{abstract}

正文内容从这里开始……

\end{document}

多位作者之间用 \and 分隔。如果省略 \date 命令,LaTeX 会自动使用当天日期;如果你不想显示日期,可以写 \date{}

章节组织

LaTeX 提供了多层级的章节命令来组织文档结构。编号和目录由 LaTeX 自动处理——你只需要声明层级关系。

sections.tex
\documentclass{article}
\usepackage[UTF8]{ctex}

\begin{document}

\tableofcontents  % 自动生成目录(需编译两次)

\section{引言}
本文研究的背景与动机。

\section{相关工作}

\subsection{传统方法}
传统方法的简要回顾。

\subsection{深度学习方法}
深度学习相关工作。

\subsubsection{基于 CNN 的方法}
卷积神经网络的应用。

\subsubsection{基于 Transformer 的方法}
自注意力机制的突破。

\section{方法}

\subsection{模型架构}
\paragraph{编码器} 编码器采用多层 Transformer 结构。
\paragraph{解码器} 解码器使用自回归生成方式。

\section{实验}
实验设置与结果分析。

\section{结论}
总结与未来工作展望。

\end{document}

层级关系为:\section > \subsection > \subsubsection > \paragraph。在 report book 类中还可以使用 \chapter。在任何命令后加 *(如 \section*{致谢})可以取消编号。

段落与换行

LaTeX 中的段落处理与 Word 有很大不同。理解这些规则能帮你避免大多数新手困惑。

paragraphs.tex
% 空行 = 新段落(推荐方式)
这是第一段的内容。LaTeX 会自动处理首行缩进和段间距。

这是第二段。注意上面的空行,它告诉 LaTeX 这是一个新段落。

% 强制换行(不新开段落)
第一行内容 \\
第二行内容(没有缩进,因为不是新段落)

% \newline 效果同 \\
第一行 \newline
第二行

% \par 效果同空行(新段落)
第一段内容。\par
第二段内容,有首行缩进。

% 注意:连续多个空格在 LaTeX 中等同于一个空格
这里有     很多     空格,但输出只有一个。
经验法则:用空行分段,用 \\ 换行。在大多数情况下,你只需要空行就够了。避免滥用 \\,让 LaTeX 来控制排版。

文本格式

LaTeX 提供了丰富的文本格式命令。以下是最常用的几个。

formatting.tex
% 粗体
这是 \textbf{粗体文本},用于强调重要概念。

% 斜体
这是 \textit{斜体文本},常用于术语首次出现时。

% 下划线
这是 \underline{带下划线的文本},但学术论文中很少使用。

% 强调(推荐)
\emph{强调文本}会根据上下文自动选择格式。
在正文中 \emph{变斜体},在斜体环境中 \emph{变正体}。

% 等宽字体(代码)
函数名 \texttt{main()} 和变量名 \texttt{count} 用等宽字体。

% 组合使用
\textbf{\textit{粗斜体}}也是可以的。

% 字号(从小到大)
{\tiny 极小} {\scriptsize 更小} {\footnotesize 脚注大小}
{\small 小号} {\normalsize 正常} {\large 稍大}
{\Large 大号} {\LARGE 更大} {\huge 很大} {\Huge 最大}

在学术论文中,建议使用 \emph 来做语义强调,而不是直接指定粗体或斜体。这样当你更换模板时,强调的呈现方式会自动适配。

列表环境

列表是论文中组织信息的重要工具。LaTeX 提供三种列表环境。

lists.tex
% 无序列表(圆点标记)
\begin{itemize}
  \item 第一个要点
  \item 第二个要点
  \item 第三个要点,可以包含很长的文字,
        LaTeX 会自动处理换行和缩进
\end{itemize}

% 有序列表(数字标记)
\begin{enumerate}
  \item 准备数据集
  \item 训练模型
  \item 评估结果
  \item 撰写论文
\end{enumerate}

% 描述列表(术语-定义格式)
\begin{description}
  \item[Precision] 预测为正例中真正例的比例
  \item[Recall] 实际正例中被正确预测的比例
  \item[F1-Score] Precision 和 Recall 的调和平均
\end{description}

% 嵌套列表
\begin{enumerate}
  \item 数据预处理
    \begin{itemize}
      \item 清洗噪声数据
      \item 分词与标注
      \item 划分训练集与测试集
    \end{itemize}
  \item 模型训练
  \item 结果分析
\end{enumerate}

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