将计算结果插入LaTeX文档

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提问于 2025-04-17 15:53

为了我的实验室实验,我写了一些程序来处理我的测量数据。这些程序目前在终端上打印出一份简单的数据总结,像这样:

U = 2.0 ± 0.1 V
I = 6.0 ± 0.2 A

因为我都是手动写的,所以我就用这些数据在文本中写成了叙述。

现在,我们可以在电脑上制作报告了。我用LaTeX写报告,想要把程序的结果自动插入到文本中。这样,我就可以重新运行程序,而不需要手动复制粘贴结果到文本里。由于我的测量和结果差异很大,我考虑使用模板语言。因为我已经在用Python,所以我想到了Jinja,像这样:

article.tex

We measured the voltage $U = \unit{<< u_val >> \pm << u_err >>}{\volt}$ and the
current $I = \unit{<< i_val >> \pm << i_err >>}{\ampere}$. Then we computed the
resistance $R = \unit{<< r_val >> \pm << r_err >>}{\ohm}$.


All our measurements:
\begin{table}[h]
    \begin{tabular}{rrr}
        $U/\volt$ & $I/\ampere$ \\
        \hline
        %< for u, i in data: ->%
        $<< u >>$ & $<< i >>$ \\
        %< endfor ->%
    \end{tabular}
\end{table}

program.py

# Setting up Jinja
env = jinja2.Environment(
    "%<", ">%",
    "<<", ">>",
    "[§", "§]",
    loader=jinja2.FileSystemLoader(".")
)
template = env.get_template("article.tex")

# Measurements.
u_val = 6.2
u_err = 0.1

i_val = 2.0
i_err = 0.1

data = [
    (3, 4),
    (1, 4.0),
    (5, 1),
]

# Calculations
r_val = u_val / i_val
r_err = math.sqrt(
    (1/i_val * u_err)**2
    + (u_val/i_val**2 * i_err)**2
)

# Rendering LaTeX document with values.
with open("out.tex", "w") as f:
    f.write(template.render(**locals()))

out.tex

We measured the voltage $U = \unit{6.2 \pm 0.1}{\volt}$ and the current $I =
\unit{2.0 \pm 0.1}{\ampere}$. Then we computed the resistance $R = \unit{3.1
\pm 0.162864974749}{\ohm}$.

All our measurements:
\begin{table}[h]
    \begin{tabular}{rrr}
        $U/\volt$ & $I/\ampere$ \\
        \hline
        $3$ & $4$ \\
        $1$ & $4.0$ \\
        $5$ & $1$ \\
        \end{tabular}
\end{table}

结果看起来不错,只是有一个数字需要四舍五入。

我的问题是:这样做是否合适,或者有没有更好的方法把数字放到文档里?

3 个回答

2

其实有一些LaTeX的工具包可以用来做这种事情。我是pythontex这个工具包的作者。你可以看看pythontex_gallery这个文件,里面有一些简单的例子,展示了这些工具可以实现的功能。

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这没问题。就我个人而言,我会选择使用Mako 模板

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<< r_err >>

替换成

<< '%.2f' % r_err|float >>

应该能让你得到一个保留两位小数的结果。

或者,你也可以在显示之前把你的数值转换成字符串。

r_err = "%.2f" % r_err

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