整理一下LaTeX论文排版中的基本要素。

页面布局

通常需要在使用文档时首先全局地规定一些排版参数，如字号、纸张大小、单双面等等。 比如调用 article 文档类排版文章，指定基本字号为 11pt，双面排版，纸张为 A4 大小： 

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\documentclass[10pt,twoside,a4paper]{article}

常用的参数如下：

  • 指定字号，例如10pt，11pt，12pt，默认10pt
  • 指定纸张大小，默认为美式信纸 letterpaper（大约 21.6 cm × 28.0 cm）。可指定选项还包括 a4paper，b5paper，executivepaper 和 legalpaper等。有关纸张大小页边距的更多细节主要通过geometry包设置，当然在这里设置也可以
  • 单面/双面排版，twoside，oneside。双面排版时，奇偶页的页眉页脚、页边距不同。article和report默认为oneside，book默认为twoside。
  • 指定单栏/双栏排版，onecolumn, twocolumn。默认为 onecolum。
  • 指定横向排版，landscape，默认为纵向。

geometry推荐设置之一 

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\usepackage[left=2.5cm, right=2.5cm, top=3cm, bottom=3cm]{geometry}

推荐设置之二：A4纸，宽度：210 mm，高度：297 mm。（8.27 x 11.69 英寸） 

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\usepackage[a4paper,margin=1in]{geometry}

还有一种适合Ipad阅读的布局 

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\usepackage{geometry}
\geometry{
    paperwidth=7in,
    paperheight=10in,
    includefoot,
    margin=8mm}

标题页

需要在导言区提供基本信息 

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\title{<title>} % 必选，缺失会报错
\author{<author>} % 可选，缺失会警告
\date{<date>} % 可选

作者可以有多个，不同作者之间使用\and命令相连，并且可以使用\thanks命令附带联系方式（联系方式会出现在脚注中） 

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\author{ Mary\thanks{E-mail:****@***.com}
\and Ted\thanks{Corresponding author}
\and Louis}

日期可以直接使用当前日期（英文），也可使用任意格式来指定日期，此时显示内容与输入的是完全一致的 

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\date{\today}

\date{October 1, 2020}
\date{Dec. 31, 2022}
\date{2022/12/31}

如果需要中文的日期和格式，可以使用zhnumber宏包（需要在中文文档中，否则缺字体等），使用如下 

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\date{\zhtoday}

\date{\zhdate{2019/10/11}}

此时zhnumber会自动调整日期的显示格式。

使用如下命令生成标题页 

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\maketitle

注意：对于article默认不会为标题部分单独成页，report和book则会单独成页，也可以在文档类引入时通过选项titlepage/notitlepage指定是否单独成页。

摘要

摘要环境是内置的，可以直接使用 

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\begin{abstract}
...
\end{abstract}

注意，默认情况下abstract环境只在article和report中可用，摘要一般紧跟着\maketitle使用，如果标题页单独成页，则摘要也会单独成页。

关键词的使用在不同的模板中有不同的实现，有的模板直接提供了独立命令，例如 

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\begin{abstract}
The abstract goes here.
\end{abstract}

\begin{IEEEkeywords}
IEEEtran, journal, \LaTeX, paper, template.
\end{IEEEkeywords}

可以简单定义一个\keywords命令 

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\newcommand{\keywords}[1]{\vskip 2ex\par\noindent\normalfont{\bfseries Keywords: } #1}

使用时例如 

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\begin{abstract}
    The abstract goes here.
    \keywords{IEEEtran, journal, \LaTeX, paper, template}
\end{abstract}

完全不使用模板和自定义样式，也可以如下简单粗暴地实现 

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\noindent
\textbf{Abstract:}
The abstract goes here.

\bigskip % 插入大的垂直间距

\noindent
\textbf{Key words:}
IEEEtran; journal; \LaTeX; paper; template.

\medskip % 插入中等的垂直间距

文档结构

一个大型文档的main.tex正文部分结构如下，各个部分的详细内容会拆分为单独的.tex文件 

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\begin{document}

\maketitle

\frontmatter % 前言

\input{chapters/abstract.tex}

\tableofcontents
% \listoffigures
% \listoftables

\input{chapters/chapter0.tex}

\mainmatter % 正文

\input{chapters/chapter1.tex}
\input{chapters/chapter2.tex}
\input{chapters/chapter3.tex}
\input{chapters/chapter4.tex}

% 参考文献
\bibliography{bib/ustc}     % 使用 BibTeX
% \printbibliography        % 使用 BibLaTeX

\appendix % 附录

\input{chapters/complementary.tex}

\backmatter % 后记

\input{chapters/acknowledgements.tex}
\input{chapters/publications.tex}

\end{document}

其中用下面的命令将文档分成三部分 

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\frontmatter % 前言

\mainmatter % 正文

\backmatter % 后记

使用下面的命令生成目录以及图表的单独目录 

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\tableofcontents    % 目录

\listoffigures    % 图表目录

\listoftables     % 表格目录

使用下面的命令划分后面的部分为附录

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\appendix

此后的章节编号改用拉丁字母，从A开始。

这只是对于诸如毕业论文和书籍等大型文档的结构划分，对于一般的文档，并没有必要使用完整的文档结构，例如通常都没有前言和后记，可能有附录。

参考文献

这部分内容比较多，将其拆分为一个单独的笔记了。

补充

交叉引用

在 LaTeX 中往往需要给各种类型的元素（方程、章节、图表）添加标签以方便引用，在打标签的时候最好遵循一个统一的格式：

  • 方程：\label{eq:xxx}
  • 章：\label{chap:xxx}
  • 节：\label{sec:xxx}
  • 图：\label{fig:xxx}
  • 表：\label{tab:xxx}

在引用时通常使用\ref{xxx:xxx}，例如Section~\ref{sec:xxx}，注意这里最好使用~连接，这就不允许排版时从引导词和标签之间进行换行。 对于方程可以使用 \eqref{xxx:xxx}，它会自动给公式编号加上括号。

空格与换行

整理一下关于LaTeX中空格相关的排版细节：

  • 在 LaTeX 中的空格是有意义的，在行末的单个换行符也被视为空格。多个连续空格会被视为一个空格。
  • ~ 在插入空格的同时不允许在空格处换行，通常用于人名之间，避免名字和姓氏被放在不同的行。
  • 使用 \ 进行强制空格插入，通常用在需要明显分隔的字符之间，例如在两个字母之间插入额外的空格，a\ b。
  • 除了标准空格长度，还有一些命令可以更精细地控制排版间隙：
    • \!：一个负空格，缩小间距，常用于多重积分号之间，例如 \int\!\int f(x,y)\,dx\,dy，当然也可以直接使用\iint
    • \,：一个细小的空格（小于普通空格），常用于积分号中的dx之前，例如 \int_a^b f(x)\,dx
    • \:：中等大小的空格（大于 \,）
    • \;：比 \: 更大的空格
    • \quad 和 \qquad：相对较大的空格，分别是当前字体中一个字宽和两个字宽。
  • 在数学公式中，空格通常会被忽略，LaTeX 会自动调整数学公式中的间距，也可以使用上面提到的 \,、\: 等命令来手动调节空格。

整理一下关于LaTeX中换行相关的排版细节：

  • 在 LaTeX 中连续两个换行符（即产生一个空行）会将文字分段，这是最常见的用法。多个连续空行仍然被视作一个空行。
  • \par 命令可以用于结束当前段落并开始新段落，与空行的效果是一样的。（但是不建议使用，\par更适合用于宏定义中）
  • 使用 \\ 或 \newline 可以强制当前行结束并开始新的一行。两者并不等价，例如\\可以加参数：使用 \\[length] 可以在换行的同时调整行间距，例如\\[1cm]。
  • \\* 在强制换行的同时不允许在换行处分页。
  • 在数学公式和表格中的换行有专门的机制，通常使用\\。

水印

给PDF文件加上水印也是一个常见的需求，比如标记文档的来源，或者标记当前版本为草稿等。

可以使用下面的宏包和代码实现 

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\usepackage{draftwatermark}

\SetWatermarkText{Draft}    % 设置水印内容
\SetWatermarkLightness{0.9} % 设置水印透明度 0-1, 1为透明看不见
\SetWatermarkScale{0.6}     % 设置水印字体大小 0-1

注意：

  • 默认给所有页加水印，导入宏包时加参数firstpage则只有第一页添加水印；
  • 水印的文字只会在页面中央出现一次，不会循环出现；
  • 这个宏包提供的水印在图片上不会出现，图片会覆盖水印，如果需要保证在顶层的水印，也可以通过tikz实现。

例如可以在水印中添加作者（标注来源），编译日期（区别版本）等信息 

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\usepackage{draftwatermark}
\usepackage{datetime}

\newdateformat{tmpdate}{\THEYEAR-\twodigit{\THEMONTH}-\twodigit{\THEDAY}}
\SetWatermarkText{<Author> \\ \texttt{\tmpdate\today}}
\SetWatermarkLightness{0.9}
\SetWatermarkScale{0.6}

待办

LaTeX有一个todonotes宏包，可以用来进行一些标注 

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\usepackage[color=green]{todonotes}

在指定位置使用\todo{xxx}或\todo[color=green]{xxx}即可在页边加上备注，并且使用横线指向对应位置。

它还提供了一个命令可以生成默认图片在排版中起到占位的效果。 

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\missingfigure{xxx.}

需要注意的是，\todo命令最好不要放在一些特殊环境中（例如图表环境的caption），否则很容易导致编译错误。

arxiv要求

把Latex源码提交到arxiv时需要注意，arxiv有很多比较苛刻的限制：arxiv的LaTeX要求，建议生成副本进行合规处理，或者对于git仓库创建一个独立分支进行合规处理。

主要的要求/建议包括：

  • 移除源代码中的所有注释内容，因为源码会被公开；
  • 不要使用任何的子文件夹结构，例如figure/等；
  • 把不必要的内容删除，包括编译生成的pdf，Latex生成的杂项文件，.git/文件夹等；
  • arxiv使用pdflatex进行编译；
  • 对于参考文献，arxiv不需要.bib文件，它使用（通常在编译过程中产生的）更底层的.bbl文件，需要保留。