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换行

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换行

前段时间这个网站上有一个问题TeX 领域中是否存在一些开放的研究问题？

本着类似的精神，我想问一下，同行评议的科学文献中是否有任何研究文章涉及 TeX/LaTeX。这可能在不同层面上

  • TeX 作为排版引擎，即低级开发。例如，Hàn Thế Thành 的工作，他实现了 pdfTeX 和微排版扩展：博士论文（PDF）。

  • TeX 是一种宏语言。编写 TeX 宏与其他编程语言有很大不同。我（目前）还不知道这方面的任何研究。

在 Google 学术搜索中搜索“LaTeX 排版”大部分都是关于 LaTeX 的入门书籍。我应该查找哪些正确的关键词或必须扫描哪些期刊？

答案1

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这经典的关于 TeX 的论文，（如果我没记错的话）DEK 曾经称之为 TeX 项目的主要研究成果，它是：

  • “将段落分成几行”（1981），作者：Donald E. Knuth 和 Michael F. Plass，《软件：实践与经验》，第 11 卷，1119–1184。

[转载于数字排版（1999），对符号等进行了一些更新。如果你有这本书的旧版，一定要读一读勘误表；不幸的是，有一些严重的拼写错误。]

在我看来，即使你从未使用过 TeX 或 LaTeX，你也应该读一读这篇论文。这是一篇绝技. 在 66 页的篇幅中，它介绍了换行问题，用数学公式表达了它，定义了可取性标准（不良性等），比较了各种方法，展示了该模型的强大功能（大量复杂的示例），然后深入研究了 TeX 算法及其所有“花哨的功能”，最后以一段鼓舞人心的历史作为结束。

从本质上讲，本文主要讨论 TeX 优雅而强大的盒子和粘合（或盒子粘合惩罚）模型。通过指定适当的盒子、粘合和惩罚序列（相同的算法），我们可以优雅地解决许多排版问题：不仅仅是典型的文本（完全对齐的段落），还包括居中文本、悬挂缩进、右对齐文本、排版程序源代码、书籍索引、引文和作者行以及在不同宽度下看起来不同的块、各种“形状”的段落等。在展示这些解决方案之后，会开发一些理论（一种“代数”）来帮助您自己想出类似的构造。

许多这些问题也出现在TeXbook作为双重危险弯道练习和附录 D：肮脏的技巧，但本文中的内容更具说明性。而且大多数这些问题都来自现实生活，出于实际需要：

我们感谢美国数学学会的 Barbara Beeton 就“现实世界”应用进行的多次讨论；

本文还有一份精简版：

  • Michael F. Plass 和 Donald E. Knuth 合著的《选择更好的换行符》（1982 年）文件准备系统，Nievergelt 等编（阿姆斯特丹：北荷兰出版社，1982 年），221–242。

这篇论文比较难找到，除了引入了一些新术语（它使用盒子、胶水和“切口”）外，与之前的论文有很多重叠。

答案2

分页

Michael Plass 的博士论文。（Plass 和 Liang 编写了第一个 (proto-)TeX；参见其他答案。）

考虑的问题是分页：给定一个图片和文本行列表，如何放置这些图片和文本以尽量减少“不良”？解决方案是一种动态规划算法，类似于 TeX 中用于分页的算法，但解决方案是不是TeX 中使用的分页符（以“愚蠢”的方式进行分页）——主要是因为当时的内存限制。该论文还表明，对于某些 badness 函数，问题是 NP 完全的，不幸的是，许多人只记得这部分，并且有引文称“Plass 表明分页符无法解决，因为它是 NP 完全的”。（但事实并非如此，它取决于 badness 函数。）

答案3

连字

Frank Liang 的博士论文。（Liang 和 Plass 是第一批研究 TeX 的人；在 Knuth 编写代码之前，他们就根据 Knuth 的规范在夏天一起实现了“原型 TeX”。）

这解决了以下问题：在自然语言中，对于某些单词应该如何连字符，存在一套（某种程度上）公认的惯例：例如，报纸，房主，里根都是错误的连字符。假设我们得到了一本连字符词典：一大堆单词，以及每个单词应该如何连字符。我们如何才能将这些数据归结为一些小数据（在当时机器的限制范围内），并将其用于我们的程序，以获得合理准确的连字符？

Liang 提出的解决方案（在 TeX 中使用）是使用连字符并抑制模式。（以及对 trie 数据结构的一些谨慎使用等）例如，（使用名为 的程序patgen）假设我们已经生成并存储了以下模式4m1p、pu2t、5pute、put3er。（偶数抑制，数字越大“越强”。）然后当遇到单词时computer，我们的程序（TeX）使用这些模式并将它们组合起来，得到co4m5pu2t3er，从而产生连字符com-put-er。

答案4

TeX 是通过 Knuth 的吉布斯讲座Knuth 在 1978 年 1 月受邀去美国数学学会做 Gibbs 讲座（他曾于 1974 年获得图灵奖等），他选择讲讲他当时正在研究的东西，也就是 TeX 和 METAFONT（始于 1977 年中）。

  • “数学排版”作者：Donald E. Knuth，《美国数学学会会刊》（NS），第 1 卷，第 2 期（1979 年），第 337–372 页。

他首先描述了数学排版的历史（排版如何帮助数学），然后描述了他的 TEX（原文如此）系统和换行的数学问题，然后是 METAFONT（数学如何帮助排版）及其“最令人愉悦的曲线”等。讲座结束后，许多人对这个新系统产生了浓厚的兴趣，AMS 也参与其中，等等，这在 TeX 的历史上意义重大。（本文与 TeX78 手册（TeX 的前身）一起装订而成。TeXbook) 和 METAFONT 手册，并由 AMS 发布为TeX 和 METAFONT：排版的新方向) 当该讲座于 1979 年在《AMS 公报》上发表时，它使用了 TeX。

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