带有划掉或圈出的数字的动画

Question

我正在尝试制作一个动画来展示如何找到一小串数字的中位数。由于我想将其合并到演示文稿中，所以我使用了 beamer 框架，但我愿意接受其他替代方案。我使用了 tikz，因为我通常喜欢 tikz 图片的输出。

我遇到了一些困难。我一个接一个地构建框架，因此这种方法很繁琐，而且扩展性不好。我尝试了 for 循环，但没有成功。由于我对 tikz 不熟悉，所以框会移动一点，数字也会错位。如果能修复抖动并有一个循环，就可以为其他数字集生成动画，那就太好了。

我还计划在最后添加一个小气泡，以解释偶数列表的中位数按照惯例被认为是“中间”最后两个数字的平均值，但这仍然有待完成。现在我不认为我的动画太丑了，但我也不认为它太漂亮了，所以如果你看到明显的改进，请随意使用你的审美判断。

因此，我们得到一个排序列表，并逐个消除极值，直到：

我的蹩脚代码：

\PassOptionsToPackage{usenames,dvipsnames,svgnames}{xcolor}
\documentclass[20pt]{beamer}
  \setbeamertemplate{navigation symbols}{}
  \setbeamertemplate{headline}{}
  \setbeamertemplate{footline}{}

\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{shapes.misc}
\newcommand{\crossout}[1]{\raisebox{-0.5mm}{%
    \tikz{\draw(0,0) node[anchor=west, inner sep=0pt](cross){#1};
        \draw[cross out, red, line width=2pt](cross.north west) -- (cross.south east);
        \draw[cross out, red, line width=2pt](cross.south west) -- (cross.north east);
    }}}

\newcommand\selected[1]{\raisebox{-0.5mm}{
    \tikz[baseline=(center.base)] \node[draw,rectangle,blue,line width=2pt,inner sep=2pt] (center){#1};
}}

\usepackage{mathtools}
\usepackage{empheq}
\usepackage[many]{tcolorbox}
\tcbset{highlight math style={enhanced,
  colframe=red!60!black,colback=yellow!50!white,arc=4pt,boxrule=1pt,
  }}

\newcommand{\s}{\hspace{10pt}}
\begin{document}
\begin{frame}
\begin{empheq}[box=\tcbhighmath]{align*}
1 \s 1 \s 2 \s 2 \s 3 \s 3 \s 5 \s 6 \s 6 \s 8 \s 8 \s 9
\end{empheq}
\end{frame}

\begin{frame}
\begin{empheq}[box=\tcbhighmath]{align*}
\crossout{1} \s 1 \s 2 \s 2 \s 3 \s 3 \s 5 \s 6 \s 6 \s 8 \s 8 \s \crossout{9}
\end{empheq}
\end{frame}

\begin{frame}
\begin{empheq}[box=\tcbhighmath]{align*}
\crossout{1} \s \crossout{1} \s 2 \s 2 \s 3 \s 3 \s 5 \s 6 \s 6 \s 8 \s \crossout{8} \s \crossout{9}
\end{empheq}
\end{frame}

\begin{frame}
\begin{empheq}[box=\tcbhighmath]{align*}
\crossout{1} \s \crossout{1} \s \crossout{2} \s 2 \s 3 \s 3 \s 5 \s 6 \s 6 \s \crossout{8} \s \crossout{8} \s \crossout{9}
\end{empheq}
\end{frame}

\begin{frame}
\begin{empheq}[box=\tcbhighmath]{align*}
\crossout{1} \s \crossout{1} \s \crossout{2} \s \crossout{2} \s 3 \s 3 \s 5 \s 6 \s \crossout{6} \s \crossout{8} \s \crossout{8} \s \crossout{9}
\end{empheq}
\end{frame}

\begin{frame}
\begin{empheq}[box=\tcbhighmath]{align*}
\crossout{1} \s \crossout{1} \s \crossout{2} \s \crossout{2} \s \crossout{3} \s 3 \s 5 \s \crossout{6} \s \crossout{6} \s \crossout{8} \s \crossout{8} \s \crossout{9}
\end{empheq}
\end{frame}

\begin{frame}
\begin{empheq}[box=\tcbhighmath]{align*}
\crossout{1} \s \crossout{1} \s \crossout{2} \s \crossout{2} \s \crossout{3} \selected{3 \s 5} \crossout{6} \s \crossout{6} \s \crossout{8} \s \crossout{8} \s \crossout{9}
\end{empheq}
\end{frame}

\end{document}

后记

稍作调整麦克风的优秀答案。我发现加载makecell包以允许在节点内换行很有用：

\usepackage{makecell}
...
\makecell[c]{%
by convention, \\
the median is: \\
$\dfrac{3+5}{2} = 4$}

我还在节点内添加了使上方文本居中的选项align=center。最后选择了xframe.south“调出绝对指针”。

我还发现我可以将标准 beamer 字体保留为 11pt，以使 frametitle 保持标准大小，同时控制 tikzpictures 中的字体大小，例如\tikzset{font={\fontsize{20pt}{30}\selectfont}}。没什么好写的，但这里是为了记录。

Answer 1

在此解决方案中，方框使用 TikZ 绘制，这可以防止其改变大小。该命令\crossoutframes将生成所有帧，最后一帧带有气泡。

参数：

1. （可选，显示默认值）
   • xnum distance=20pt：数字之间的距离（中心到中心）
   • xnum count=12: 列表中的数字数量
   • xnum steps=5: 从左边和右边划掉多少个数字
2. 逗号分隔的数字列表
3. 气泡的文本

由此\crossoutframes{1,1,2,2,3,3,5,6,6,8,8,9}{by convention}产生（最后一帧）

或者\crossoutframes[xnum distance=15pt,xnum count=15,xnum steps=6]{1,1,2,2,3,3,4,5,5,6,6,8,8,9,9}{what now?}（奇数个数字）

代码：

\PassOptionsToPackage{usenames,dvipsnames,svgnames}{xcolor}
\documentclass[20pt]{beamer}
  \setbeamertemplate{navigation symbols}{}
  \setbeamertemplate{headline}{}
  \setbeamertemplate{footline}{}

\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{shapes.misc}
% for bubble
\usetikzlibrary{shapes.callouts}
% for frame around last two numbers
\usetikzlibrary{fit}

% some parameters
\tikzset{%
  % distance between numbers, center to center
  xnum distance/.store in=\xnumdistance,
  % number of numbers in list
  xnum count/.store in=\xnumcount,
  % how many numbers to cross out from left and right
  xnum steps/.store in=\xnumsteps
}

\newcommand{\crossoutframes}[3][xnum distance=20pt,xnum count=12,xnum steps=5]{%
  % setup
  \tikzset{#1}
  % two runs more for framing last 2 numbers and bubble
  \foreach \step in {0,1,...,\numexpr\xnumsteps+2}{%
  \centering
  \begin{frame}
  \begin{tikzpicture}[x=1pt,y=1pt,line width=2pt,inner sep=0pt,outer sep=0pt,remember picture]
    % frame (drawing manually prevents changing size)
    % old:    colframe          colback              arc                 boxrule
    \filldraw[draw=red!60!black,fill=yellow!50!white,rounded corners=4pt,line width=1pt]
          (0,20) -- (\xnumcount*\xnumdistance+\xnumdistance,20) -- (\xnumcount*\xnumdistance+\xnumdistance,-20) -- (0,-20) -- cycle;
    % going through the numbers
    \foreach \xnum [count=\i] in {#2}{%
      % limit \step to 'xnum steps'
      \ifnum\step>\xnumsteps\edef\step{\xnumsteps}\fi
      % run 0: nothing crossed out
      \ifnum\step=0\relax
        % number not crossed out
        \node[shape=cross out] (x\i) at (\i*\xnumdistance,0) {\xnum};
      \else
        %cross out or not, from left and right
        \ifnum\i>\step
          \ifnum\i<\numexpr\xnumcount-\step+1\relax
            % number not crossed out
            \node[shape=cross out] (x\i) at (\i*\xnumdistance,0) {\xnum};
          \else
            % number crossed out
            \node[shape=cross out,draw=red] (x\i) at (\i*\xnumdistance,0) {\xnum};
          \fi
        \else
          % number crossed out
          \node[shape=cross out,draw=red] (x\i) at (\i*\xnumdistance,0) {\xnum};
        \fi
      \fi
    }
    % frame around last 2 numbers
    \ifnum\step>\xnumsteps
      \edef\firstnode{x\the\numexpr\xnumsteps+1}%
      \edef\secondnode{x\the\numexpr\xnumcount-\xnumsteps}%
      \node[draw=blue,inner sep=3pt,fit=(\firstnode) (\secondnode)] (xframe) {};
%      \node[draw=blue,inner sep=3pt,fit=(x6) (x7)] (xframe) {};
    \fi
  \end{tikzpicture}

  \hspace*{150pt}
  \begin{tikzpicture}[line width=2pt,remember picture,overlay]
    % bubble
    \ifnum\step>\numexpr\xnumsteps+1\relax
      \node[draw=green,inner sep=3pt,line join=round,
            shape=ellipse callout,callout absolute pointer={(xframe.south east)}] {#3};
    \fi
  \end{tikzpicture}
  \end{frame}
  }
}

\begin{document}
\crossoutframes{1,1,2,2,3,3,5,6,6,8,8,9}{by convention}

\crossoutframes[xnum distance=15pt,xnum count=15,xnum steps=6]{1,1,2,2,3,3,4,5,5,6,6,8,8,9,9}{what now?}
\end{document}