MarkDown 编辑数学公式

时间:2024-01-04 09:22:26

1. 参考博客:http://blog.csdn.net/smstong/article/details/44340637

1 数学公式的web解决方案

在网页上显示漂亮的数学公式,是多年来数学工作者和学者的愿望。最容易实现的方式就是使用离线编辑器如word,Latex等编写完公式,然后截图作为图片在html网页中显示。然而这种方式存在很多缺点:

  • 无法在线修改,离线修改后必须重新截图
  • 放大显示会失真,这是位图的天生缺陷
  • 不同的离线编辑器生成的显示效果不同,很难统一
  • 由于无法直接编辑,所以即使看到了公式,也无法在此基础上进一步修改,不利于交流

当然,位图显示公式也有一个最大的优点,那就是兼容所有浏览器,不需要任何插件就可以浏览。

随着html, css的持续发展,使用纯html+css来显示公式已经非常可行,于是大名鼎鼎的MathJax出现了。它是一个开源的JavaScript库,用来把特定格式的公式描述转换为html+css或者svg代码,从而在浏览器上显示数学公式。

2 MathJax渲染过程简单模拟

2.1 MathJax最简示例

先来看一个带公式的最简网页实例mathjax.html。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>MathJax TeX Test Page</title>
<script type="text/x-mathjax-config">
MathJax.Hub.Config({tex2jax: {inlineMath: [['$','$'], ['\\(','\\)']]}});
</script>
<script type="text/javascript"
src="http://cdn.mathjax.org/mathjax/latest/MathJax.js?config=TeX-AMS-MML_HTMLorMML">
</script>
</head>
<body>
When $a \ne $, there are two solutions to \(ax^ + bx + c = \) and they are
$$x = {-b \pm \sqrt{b^-4ac} \over 2a}.$$
</body>
</html>
 

在浏览器中打开mathjax.html,会显示如下图:

MarkDown 编辑数学公式

其对应的html代码如下图:

MarkDown 编辑数学公式

2.2 模拟MathJax渲染原理

从前面的例子可以看出,MathJax中数学公式是用一些特殊字符串表示的,这些字符串被特定的边界$ $$$ $$包围。然后MathJax引擎会根据边界提取公式表达式,然后把它们替换成用户显示公式的html+css代码。

下面我们来模拟这一过程。用math.js模拟MathJax.js,如下所示:

window.onload = function()
{
var body = document.getElementsByTagName('body')[];
var oldBody = body.innerHTML;
var newBody = oldBody.replace(/[^$]\$([^$]+)\$[^$]/g, function(str, r1){
return MathJax_inline(r1);
});
newBody = newBody.replace(/\$\$([^$]+)\$\$/g, function(str, r1){
return MathJax_block(r1);
});
body.innerHTML = newBody;
} // 把公式内容描述转换为显示描述
function MathJax_inline(r1)
{
return '<span style="color:red">' + r1 + '</span>';
} function MathJax_block(r1)
{
return '<div style="color:red">' + r1 + '</div>';
}


html页面相应修改:
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>MathJax TeX Test Page</title>
<script type="text/javascript" src="math.js"></script>
</head>
<body>
When $a \ne $, there are two solutions to $ax^ + bx + c = $ and they are
$$x = {-b \pm \sqrt{b^-4ac} \over 2a}.$$
</body>
</html>

来看看效果: 

MarkDown 编辑数学公式

虽然没有正确显示出公式,但是已经识别出了公式边界,并把公式部分用红色显示出来。真正的MathJax是把公式表达式替换成显示公式的html代码,而不是简单的设置为红色,但是这其中的处理原理是一致的。

3 MarkDown编辑器常用数学公式输入教程

MathJax支持多种公式输入输出规范,输入格式可以是MathML, TeX,ASCIImath中的任何一种,输出格式可以是html+css,或svg,或MathML。下面仅对最常用的Tex输入规范进行说明。

3.1 公式定界符与关键字

CSDN-MarkDown编辑器使用的公式定界符为$$$,单美元符号包围的是行内公式,双美元符号包围的是块公式。 
Tex关键字(字符转义序列)表示特殊显示符号,如\frac表示分数,其后面可以跟随参数,参数多少与关键字有关。

3.2 上下标

MarkDown 编辑数学公式

3.3 括号和分隔符

MarkDown 编辑数学公式

3.4 分数

MarkDown 编辑数学公式

3.5 开方

MarkDown 编辑数学公式

3.6 省略号

MarkDown 编辑数学公式

3.7 矢量

MarkDown 编辑数学公式

3.8 积分

MarkDown 编辑数学公式

3.9 极限

MarkDown 编辑数学公式

3.10 累加、累乘

MarkDown 编辑数学公式

3.11 希腊字母  ----是的就是这么写, 虽然我也是抄的别人的博客,但别人写对了,哈哈哈

希腊字符示例:$$\alpha A \beta B \gamma \Gamma \delta \Delta \epsilon E \varepsilon  \zeta Z \eta H \theta \Theta \vartheta \iota I \kappa K \lambda \Lambda \mu M \nu N \xi \Xi o O \pi \Pi \varpi  \rho P \varrho  \sigma \Sigma \varsigma  \tau T \upsilon \Upsilon \phi \Phi \varphi  \chi X \psi \Psi \omega \Omega$$

效果:

α A β B γ Γ δ Δ ϵ Eε  ζ Z η H θ Θ ϑι I κ K λ Λ μ M ν Nξ Ξ o O π Π ϖ  ρ Pϱ  σ Σ ς  τ T υ Υϕ Φ φ  χ X ψ Ψ ω Ω

下面的表格用于查询和对比。

序号 大写 LaTex代码 小写 LaTex代码 中文名称
1 A A α alpha 阿尔法
2 B B β beta 贝塔
3 Γ Γ γ gamma 伽马
4 D D δ delta 德尔塔
5 E E ϵ epsilon 伊普西隆
6 Z Z ζ zeta 泽塔
7 H H η eta 伊塔
8 Θ Θ θ theta 西塔
9 I I ι iota 约塔
10 K K κ kappa 卡帕
11 Λ Λ λ lambda 兰姆达
12 M M μ mu
13 N N ν nu
14 X X ξ xi 克西
15 O O ο omicron 欧米克隆
16 P P π pi
17 R R ρ rho
18 Σ Σ σ sigma 西格玛
19 T T τ tau
20 Υ Υ υ upsilon 宇普西隆
21 Φ Φ ϕ phi 弗爱
22 X X χ chi
23 Ψ Ψ ψ psi 普赛
24 Ω Ω ω omega 欧米伽
异体 E E ε varepsilon 异体
异体 K K ϰ varkappa 异体
异体 Θ Θ ϑ vartheta 异体
异体 P P ϖ varpi 异体
异体 R R ϱ varrho 异体
异体 Σ Σ ς varsigma 异体
异体 Φ Φ φ varphi 异体

3.12 数学符号大汇总

± :\pm 
× :\times 
÷:\div 
∣:\mid

⋅:\cdot 
∘:\circ 
∗: \ast 
⨀:\bigodot 
⨂:\bigotimes 
⨁:\bigoplus 
≤:\leq 
≥:\geq 
≠:\neq 
≈:\approx 
≡:\equiv 
∑:\sum 
∏:\prod 
∐:\coprod

集合运算符: 
∅:\emptyset 
∈:\in 
∉:\notin 
⊂:\subset 
⊃ :\supset 
⊆ :\subseteq 
⊇ :\supseteq 
⋂ :\bigcap 
⋃ :\bigcup 
⋁ :\bigvee 
⋀ :\bigwedge 
⨄ :\biguplus 
⨆:\bigsqcup

对数运算符: 
log :\log 
lg :\lg 
ln :\ln

三角运算符: 
⊥:\bot 
∠:\angle 
30∘:30^\circ 
sin :\sin 
cos :\cos 
tan :\tan 
cot :\cot 
sec :\sec 
csc :\csc

微积分运算符: 
y′x:\prime 
∫:\int 
∬ :\iint 
∭ :\iiint 
⨌:\iiiint 
∮ :\oint 
lim :\lim 
∞ :\infty 
∇:\nabla

逻辑运算符: 
∵:\because 
∴ :\therefore 
∀ :\forall 
∃ :\exists 
≠ :\not= 
≯:\not> 
⊄:\not\subset

戴帽符号: 
ŷ  :\hat{y} 
\check{y} :\check{y} 
y˘ :\breve{y}

连线符号: 
a+b+c+d⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯:\overline{a+b+c+d} 
a+b+c+d⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ :\underline{a+b+c+d} 
a+b+c⏟1.0+d2.0:\overbrace{a+\underbrace{b+c}_{1.0}+d}^{2.0}

箭头符号: 
↑:\uparrow 
↓:\downarrow 
⇑ :\Uparrow 
⇓:\Downarrow 
→:\rightarrow 
← :\leftarrow 
⇒ :\Rightarrow 
⇐ :\Leftarrow 
⟶ :\longrightarrow 
⟵ :\longleftarrow 
⟹:\Longrightarrow 
⟸ :\Longleftarrow

3.13 需要转义的字符

要输出字符 空格 # $ % & _ { } ,用命令: \空格 # \$ \% \& _ { }

3.14 使用指定字体

{\rm text}如: 
使用罗马字体:text ${\rm text}$ 
其他的字体还有: 
\rm  罗马体       \it  意大利体 
\bf  黑体        \cal  花体 
\sl  倾斜体       \sf  等线体 
\mit  数学斜体      \tt  打字机字体 
\sc  小体大写字母