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使用 Tikz 在方程内进行水平对齐

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使用 Tikz 在方程内进行水平对齐

我试图将方程组的第一个项水平居中对齐环境。我不知道蒂克兹是正确的方法，但由于之后我可能需要添加一些其他“装饰”，所以这可能是最简单的方法。

\documentclass[10pt]{article}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{positioning,fit,calc}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amssymb}
\begin{document}
\begin{alignat*}{3}
A &= \dfrac{\partial u}{\partial x} + \lambda &&+ \dfrac{\partial f}{\partial y}\dfrac{\partial f}{\partial z} \\
B &= \dfrac{\partial u}{\partial z} + \dfrac{\partial^2 u}{\partial x}&&+ \gamma  \\
CD &= \dfrac{\partial f}{\partial x} &&+ \dfrac{\partial f}{\partial z} \\
E &= \Gamma(x) &&+ \Xi(y)
\end{alignat*}
\end{document}

所以这里是：基本上我想创建我将使用文本对齐=居中（或类似的东西，你明白了）与最大节点（T）的宽度完全相同，并且将调整线的高度（即，如果节点的文本高度小于线的实际高度，它应该保持不变，或者如果线不能容纳节点，则垂直扩展）。
我对以下代码有不同的问题：

\begin{alignat*}{3}
A &= \dfrac{\partial u}{\partial x} + \lambda &&+ \dfrac{\partial f}{\partial y}\dfrac{\partial f}{\partial z} \\
B &= \tikz[remember picture, baseline]{\node[fill=blue!20,anchor=base,inner sep=0pt,outer sep=0pt] (T) {$\dfrac{\partial u}{\partial z} + \dfrac{\partial^2 u}{\partial x}$};} &&+ \gamma  \\
CD &=
\tikz[baseline={([yshift=-2.7pt]current bounding box.center)}]{\node[outer sep=0pt,inner sep=0pt,fit={(T)},fill=green!20,label=center:$\dfrac{\partial f}{\partial x}$] {};}
%\dfrac{\partial f}{\partial x}
&& + \dfrac{\partial f}{\partial z} \\
E &= \Gamma(x) &&+ \Xi(y)
\end{alignat*}
  1. 如果你注释掉第 5 行并取消注释第 6 行，你可以清楚地看到新节点垂直扩展了该行，这是没有必要的。

  2. 是否可以在花括号内添加标签文本，而不是使用“label=center:$ $”（显然它现在不起作用）。
  3. 如何才能获得正确的垂直对齐，而无需手动指定[yshift=-2.7pt]基线是多少？如果去掉它，我们就能清楚地看到它是不对的。
  4. 我想使用相同的技术来对齐第一行 A 的第一个项。但是，此时节点 (T) 未知。有没有办法实现这一点，使用“记住图片”或类似的东西，然后编译两次 .tex？

谢谢你的时间 ！



附言：我完全不确定我是否朝着正确的方向前进，尤其是“适合”，所以请随意提供其他技术，而不是在给定的这段代码中“修复”我的问题。

我很愚蠢，@percusse 的回答（几乎）起到了作用：

\def\biggest{$\dfrac{\partial u}{\partial z} + \dfrac{\partial^2 u}{\partial x}+3$}
\newdimen{\blabla}
\settowidth{\blabla}{\biggest}
\tikzset{mynode/.style={anchor=base,inner sep=0pt,outer sep=0pt,text width=\blabla,align=center}} % If you wish add: minimum height=2em
\newcommand{\putintonode}[2]{\tikz[baseline]{\node[#1]{#2};}}
\begin{alignat*}{3}
A  &= \putintonode{mynode}{$\dfrac{\partial u}{\partial x} + \lambda$} &&+ \dfrac{\partial f}{\partial y}\dfrac{\partial f}{\partial z} \\
B  &= \putintonode{fill=blue!20,mynode}{\biggest} &&+ \gamma  \\
CD &= \putintonode{fill=green!20,mynode}{$\dfrac{\partial f}{\partial x}$} && + \dfrac{\partial f}{\partial z} \\
E  &= \putintonode{mynode}{$\Gamma(x)$} &&+ \Xi(y)
\end{alignat*}

答案1

我不得不说我可能没有找到真正的问题所在，但我认为，与其过度自动化，不如通过选择文本宽度（如果愿意，也可以选择高度）然后进行调整来简化一点。

\documentclass[10pt]{article}
\usepackage{tikz,amsmath,amssymb}
\tikzset{mynode/.style={anchor=base,inner sep=0pt,outer sep=0pt,text width=1.5cm,align=center}} % If you wish add: minimum height=2em
\newcommand{\putintonode}[2]{\tikz[baseline]{\node[#1]{#2};}}
\begin{document}
\begin{alignat*}{3}
A  &= \putintonode{mynode}{$\dfrac{\partial u}{\partial x} + \lambda$} &&+ \dfrac{\partial f}{\partial y}\dfrac{\partial f}{\partial z} \\
B  &= \putintonode{fill=blue!20,mynode}{$\dfrac{\partial u}{\partial z} + \dfrac{\partial^2 u}{\partial x}$} &&+ \gamma  \\
CD &= \putintonode{fill=green!20,mynode}{$\dfrac{\partial f}{\partial x}$} && + \dfrac{\partial f}{\partial z} \\
E  &= \putintonode{mynode}{$\Gamma(x)$} &&+ \Xi(y)
\end{alignat*}
\end{document}

在此处输入图片描述

答案2

为了始终使用来完成此任务TikZ，我想提出一个基于派生tikzmark宏的解决方案。

以下是代码：

\documentclass[11pt]{article}
\usepackage{xparse}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{calc}
\usepackage{amsmath,amssymb}

\newlength\textdim
\setlength{\textdim}{2cm}

%% code by Andrew Stacey 
% https://tex.stackexchange.com/questions/51582/background-coloring-with-overlay-specification-in-algorithm2e-beamer-package#51582

\makeatletter
\tikzset{%
     remember picture with id/.style={%
       remember picture,
       overlay,
       save picture id=#1,
     },
     save picture id/.code={%
       \edef\pgf@temp{#1}%
       \immediate\write\pgfutil@auxout{%
         \noexpand\savepointas{\pgf@temp}{\pgfpictureid}}%
     },
     if picture id/.code args={#1#2#3}{%
       \@ifundefined{save@pt@#1}{%
         \pgfkeysalso{#3}%
       }{
         \pgfkeysalso{#2}%
       }
     }
   }

   \def\savepointas#1#2{%
  \expandafter\gdef\csname save@pt@#1\endcsname{#2}%
}

\def\tmk@labeldef#1,#2\@nil{%
  \def\tmk@label{#1}%
  \def\tmk@def{#2}%
}

\tikzdeclarecoordinatesystem{pic}{%
  \pgfutil@in@,{#1}%
  \ifpgfutil@in@%
    \tmk@labeldef#1\@nil
  \else
    \tmk@labeldef#1,(0pt,0pt)\@nil
  \fi
  \@ifundefined{save@pt@\tmk@label}{%
    \tikz@scan@one@point\pgfutil@firstofone\tmk@def
  }{%
  \pgfsys@getposition{\csname save@pt@\tmk@label\endcsname}\save@orig@pic%
  \pgfsys@getposition{\pgfpictureid}\save@this@pic%
  \pgf@process{\pgfpointorigin\save@this@pic}%
  \pgf@xa=\pgf@x
  \pgf@ya=\pgf@y
  \pgf@process{\pgfpointorigin\save@orig@pic}%
  \advance\pgf@x by -\pgf@xa
  \advance\pgf@y by -\pgf@ya
  }%
}
\makeatother

\NewDocumentCommand{\tikzmarkin}{m O{white} m}{%
      \tikz[remember picture,overlay,baseline]
      \draw[line width=1pt,rectangle,rounded corners,fill=#2,draw=none,outer sep=1pt,inner sep=1pt]
      (pic cs:#1) ++(0.065,-0.32) rectangle (-0.05,0.6);
      \tikz[baseline=(current bounding box.-8)] \node [align=center,text width=\textdim]at(pic cs:#1){\ensuremath{#3}}
      ;}

\newcommand\tikzmarkend[2][]{%
\tikz[remember picture with id=#2] #1;}


\begin{document}
\begin{alignat*}{3}
A &= \tikzmarkin{a}[red!20]{\dfrac{\partial u}{\partial x} + \lambda}\tikzmarkend{a}&&+ \dfrac{\partial f}{\partial y}\dfrac{\partial f}{\partial z}\\
B &= \tikzmarkin{b}[blue!20]{\dfrac{\partial u}{\partial z} + \dfrac{\partial^2 u}{\partial x}} \tikzmarkend{b}&&+ \gamma  \\
CD &=\tikzmarkin{c}[green!20]{\dfrac{\partial f}{\partial x}}\tikzmarkend{c}&& + \dfrac{\partial f}{\partial z} \\
E &= \tikzmarkin{d}{\Gamma(x)}\tikzmarkend{d} &&+ \Xi(y)
\end{alignat*}

\end{document}

这导致：

在此处输入图片描述

如何计算、保存和使用坐标仍然基于 Andrew 的代码algorithm2e + beamer 包中使用覆盖规范进行背景着色。改变的是的定义\tikzmarkin：当然，它有一个用于识别标记的参数、一个用于指定颜色（不太相关）的可选参数以及一个用于插入在某种意义上将被操纵的文本的参数。

\NewDocumentCommand{\tikzmarkin}{m O{white} m}{%
      \tikz[remember picture,overlay,baseline]
      \draw[line width=1pt,rectangle,rounded corners,fill=#2,draw=none,outer sep=1pt,inner sep=1pt]
      (pic cs:#1) ++(0.065,-0.32) rectangle (-0.05,0.6);
      \tikz[baseline=(current bounding box.-8)] \node [align=center,text width=\textdim]at(pic cs:#1){\ensuremath{#3}}
      ;}

通过将可选参数设置为默认值白色，可以不为背景着色，同时仍对齐文本。

这样可以毫不费力地获得如下结果：

在此处输入图片描述

稍有变化（结束标记的位置和颜色）：

E &= \tikzmarkin{d}[orange!20]{\Gamma(x)+ \Xi(y)}\tikzmarkend{d}

编辑

要查看此方法的潜在问题及其解决方案，请参阅通过 tikzmark 宏进行对齐。

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