通过Python轻松把矩阵转换成latex代码

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通过Python轻松把矩阵转换成latex代码

最近在学着使用LATEX。最让我头疼的是写矩阵了。

要打这样一个矩阵：

$\left(\begin{array}{cccccccccccc} 4 & 1 & 1 & 6 & 2 & 2 & \frac{1}{3} & 1 & 5 & 1 & 0 & 0\\ 1 & 4 & 1 & 2 & 1 & 2 & 1 & 1 & 2 & 1 & 0 & 0\\ 1 & 1 & 4 & 2 & 2 & 3 & 1 & 2 & 1 & 2 & 0 & 0\\ \frac{1}{6} & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & 4 & 1 & 1 & \frac{1}{3} & 1 & 1 & 1 & 0 & 0\\ \frac{1}{2} & 1 & \frac{1}{2} & 1 & 6 & 1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 1\\ \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & \frac{1}{3} & 1 & 1 & 7 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1\\ 3 & 1 & 1 & 3 & 0 & 0 & 4 & 4 & 6 & 4 & 2 & 2\\ 1 & 1 & \frac{1}{2} & 1 & 0 & 0 & \frac{1}{4} & 4 & \frac{1}{2} & 1 & 2 & 1\\ \frac{1}{5} & \frac{1}{2} & 1 & 1 & 0 & 0 & \frac{1}{6} & 2 & 4 & 4 & 2 & 2\\ 1 & 1 & \frac{1}{2} & 1 & 0 & 0 & \frac{1}{4} & 1 & \frac{1}{4} & 4 & 2 & 2\\ 0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 0 & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & 7 & 1\\ 0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 1 & \frac{1}{2} & 1 & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & 1 & 6 \end{array}\right)$

LATEX的代码如下：

\left(\begin{array}{cccccccccccc}
4 & 1 & 1 & 6 & 2 & 2 & \frac{1}{3} & 1 & 5 & 1 & 0 & 0\\
1 & 4 & 1 & 2 & 1 & 2 & 1 & 1 & 2 & 1 & 0 & 0\\
1 & 1 & 4 & 2 & 2 & 3 & 1 & 2 & 1 & 2 & 0 & 0\\
\frac{1}{6} & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & 4 & 1 & 1 & \frac{1}{3} & 1 & 1 & 1 & 0 & 0\\
\frac{1}{2} & 1 & \frac{1}{2} & 1 & 6 & 1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 1\\
\frac{1}{2} & \frac{1}{2} & \frac{1}{3} & 1 & 1 & 7 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1\\
3 & 1 & 1 & 3 & 0 & 0 & 4 & 4 & 6 & 4 & 2 & 2\\
1 & 1 & \frac{1}{2} & 1 & 0 & 0 & \frac{1}{4} & 4 & \frac{1}{2} & 1 & 2 & 1\\
\frac{1}{5} & \frac{1}{2} & 1 & 1 & 0 & 0 & \frac{1}{6} & 2 & 4 & 4 & 2 & 2\\
1 & 1 & \frac{1}{2} & 1 & 0 & 0 & \frac{1}{4} & 1 & \frac{1}{4} & 4 & 2 & 2\\
0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 0 & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & 7 & 1\\
0 & 0 & 0 & 0 & 1 & 1 & \frac{1}{2} & 1 & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & 1 & 6
\end{array}\right)

当时，MATLAB已经给我了一个矩阵，但是一想到要在矩阵的相邻两个元素间加“&”符号，每行结束加“\\"符号，要把所有的分数也要改成"\frac{*}{*}"的格式。要我把它手工做完是一件不可想象的事情。

于是，查了PYTHON的一些资料后，自己动手写了一个PYTHON的程序。

准备工作：先把matlab生成的矩阵，粘贴到记事本中，保存为A.txt。假设其路径为C:/Study/A.txt

PYTHON代码如下：

import re
f=open('C:/Study/A.txt','r')
content=f.read()
f.close()
for i in [3,2]:
    content=content.replace(' '*i,' ')
content=content.replace(' \n ','\\\\\n')
content=content.replace(' ',' & ')
fraction_re=re.compile(r"(?P<numerator>\d+)/(?P<denominator>\d+)")
content=fraction_re.sub(r"\\frac{\g<numerator>}{\g<denominator>}",content)
content=content[3:-3]
print(content) 
f=open('C:/Study/b.txt','w')
f.write(content)
f.close

运行完程序后，打开b.txt。复制粘贴即可。

鉴于我是初学PYTHON，所以很多函数不是很熟。写完这个程序，基本上可以了解PYTHON关于文件的读写操作，字符串的查找和替换，以及正则表达式的应用。

不过这个程序的特殊性很强，如何能把任意一个MATLAB中的矩阵转换为LATEX代码，还需要研究一下。（请看矩阵、表格转换成latex表格通用版Python程序）

）

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