让算法表达更清晰：latexify 将 Python 代码转为 LaTeX 公式和伪代码

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在数据科学与人工智能的应用中，Python无疑是流行的编程语言之一。从数据处理、算法构建到模型训练，Python几乎贯穿了每一个技术环节。然而，随着项目复杂性的增加，公式表达的需求也在增长。特别是当我们将算法公式化呈现给读者或评审时，清晰、美观的公式表达尤为重要。而Latex作为公式编辑的标准，拥有强大而广泛的应用。

不过，Python代码到Latex的转换往往手工繁琐，效率较低。在这种情况下，latexify可以让Python代码可以一键转化为Latex公式，使得代码与数学公式之间的转换变得流畅而便捷。

我们在《Handcalcs，让python科学计算过程更清晰》介绍类似功能，相对于Handcalcs 来说latexify更方便、功能更强大。从github 星星上可以看出latexify 更受欢迎。

latexify 是什么

latexify 是一个 Python 包，可以将一段 Python 源代码编译为对应的 LaTeX 表达式。

latexify 提供以下功能：

• 库函数，用于将 Python 源代码基于抽象语法树（AST）编译为 LaTeX 表达式。
• 使用IPython 类、装饰器(Decorators)，用于美化显示已编译的函数。Notebook 内良好展现。
• 可以将python code 逆向为伪代码，方便展示算法，也支持数学符号。

安装 latexify

pip install latexify-py

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在 Notebook 中使用 latexify

latexify.function 装饰器函数可以将您的函数包装成相应的 LaTeX 公式进行美化显示。Jupyter kernel 会识别此包装器，并尝试以 LaTeX 格式显示，而不是原始函数。以下代码示例：

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!import math import latexify @latexify.function def solve(a,b,c): return (-b +math.sqrt(b2-4*a*c))/(2*a) solve

@latexify.function def F(n): if n==0: return 0 elif n==1: return 1 else: return F(x-1)+F(n-2) F

调用装饰器包装后的函数时，其行为与原始函数完全一致。

对装饰器包装后的函数应用 str 将返回对应的 LaTeX 源代码。

latexify.expression 的功能与 latexify.function 类似，但它在输出时不包含函数签名。

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!@latexify.expression def solve(a, b, c): return (-b + math.sqrt(b2 - 4 * a * c)) / (2 * a) solve

直接获取 LaTeX 表达式

也可以使用 latexify.get_latex，它接收一个函数并直接返回该函数对应的 LaTeX 表达式。latexify.get_latex 可以应用与 latexify.function 相同的参数。

def solve(a, b, c): return (-b + math.sqrt(b2 - 4 * a * c)) / (2 * a) latexify.get_latex(solve)

使用简化公式和数学符号表示

latexify支持转LaTeX的两个重要参数：

1. reduce_assignments=True：该参数用于简化赋值操作的显示。设置为 True 时，latexify 会将不必要的变量赋值过程省略，直接在公式中使用简化后的表达。例如，在上述代码中，这意味着 cos_t 和 sin_t 的定义可能会直接嵌入矩阵表达式中，而不是先单独展示赋值步骤。
2. use_math_symbols=True：该参数用于将代码中的常见数学函数（例如 cos、sin 等）转换为对应的数学符号表示。设置为 True 时，latexify 会自动将 math.cos、math.sin 等函数用 LaTeX 中的 \cos 和 \sin 表达式替代，使公式看起来更符合数学标准的书写格式。

这两个参数的结合使得生成的 LaTeX 表达式更加简洁美观，同时符合数学规范。

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!@latexify.function(use_math_symbols=True) def greek(alpha, beta, gamma, Omega): return alpha * beta + math.gamma(gamma) + Omega greek

@latexify.function(reduce_assignments=True, use_math_symbols=True) def transform(x, y, a, b, theta, s, t): cos_t = math.cos(theta) sin_t = math.sin(theta) scale = np.array([[a, 0, 0], [0, b, 0], [0, 0, 1]]) rotate = np.array([[cos_t, -sin_t, 0], [sin_t, cos_t, 0], [0, 0, 1]]) move = np.array([[1, 0, s], [0, 1, t], [0, 0, 1]]) return move @ rotate @ scale @ np.array([[x], [y], [1]]) transform

生成伪代码

latexify.algorithmic 生成的是伪代码，这种格式特别适合用于算法的表达。伪代码以一种简洁明了的方式描述了算法的核心逻辑，而不需要关注具体的编程语法。通过使用伪代码能够更容易理解算法的步骤和思路，而不被实现细节所干扰；伪代码可以清晰地传达算法的意图，方便在学术论文、技术文档或教学材料中进行展示。

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!@latexify.algorithmic def fib(x): if x == 0: return 0 elif x == 1: return 1 else: return fib(x-1) + fib(x-2) fib

@latexify.algorithmic def collatz(x): n = 0 while x > 1: n = n + 1 if x % 2 == 0: x = x // 2 else: x = 3 * x + 1 return n collatz

latexify 是一个强大的 Python 包，旨在简化 Python 代码转化 LaTeX 公式。通过使用装饰器，用户可以轻松将函数美化为对应的 LaTeX 表达式，生成清晰的公式和伪代码，特别适合数据科学和人工智能领域的算法展示。它不仅支持简化赋值和数学符号表示，还能以伪代码的形式表达算法逻辑，使得代码的表达更为直观和规范。