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如何在有限的空间内画一个带箭头的矩阵

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如何在有限的空间内画一个带箭头的矩阵

我正在尝试绘制一个带箭头的矩阵。但它不能占用太多空间，否则箭头无法正常显示。

\documentclass{article}
\usepackage[margin=1cm]{geometry}
\usepackage{tikz-cd}
\begin{document}
\begin{tikzcd}[column sep=0pt, row sep=0pt]
&&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0\\
&0\ar[dr]&1&2&3&4&5&6&7&8&9&10\\
0&1&0\ar[dr]&1&2&3&4&5&6&7&8&9\\
0&2&1&0\ar[dr]&1&2&3&4&5&6&7&8\\
0&3&2&1&0\ar[dr]&1&2&3&4&5&6&7\\
0&4&3&2&1&0\ar[dr]&1&2&3&4&5&6\\
0&5&4&3&2&1&0\ar[dr]&1&2&3&4&5\\
0&6&5&4&3&2&1&0\ar[dr]&1&2&3&4\\
0&7&6&5&4&3&2&1&0\ar[dr]&1&2&3\\
0&8&7&6&5&4&3&2&1&0\ar[dr]&1&2\\
1&9&8&7&6&5&4&3&2&1&1\ar[d]&2\\
1&10&9&8&7&6&5&4&3&2&2\ar[d]&2\\
1&11&10&9&8&7&6&5&4&3&3\ar[dr]&3\\
1&12&11&10&9&8&7&6&5&4&4&4\\
\end{tikzcd}
\end{document}

如果简单的线条看起来更好，我并不特别需要完整的箭头。但我确实需要所有对角线都呈直线（目前有一条奇怪的曲线），箭头不仅仅是箭头头，垂直线位于行之间的中心。

在此处输入图片描述

这是为什么垂直箭头渲染不正确？。

答案1

使箭头更长的一个相当简单的方法是将设置inner sep为 0，并增加row和column seps，以使尺寸保持不变（大致）。

\documentclass{article}
\usepackage[margin=1cm]{geometry}
\usepackage{tikz-cd}
\begin{document}
\begin{tikzcd}[column sep=3pt, row sep=5pt,nodes={inner sep=0pt,align=center,
text width={width("20")}}]
&&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0\\
&0\ar[dr]&1&2&3&4&5&6&7&8&9&10\\
0&1&0\ar[dr]&1&2&3&4&5&6&7&8&9\\
0&2&1&0\ar[dr]&1&2&3&4&5&6&7&8\\
0&3&2&1&0\ar[dr]&1&2&3&4&5&6&7\\
0&4&3&2&1&0\ar[dr]&1&2&3&4&5&6\\
0&5&4&3&2&1&0\ar[dr]&1&2&3&4&5\\
0&6&5&4&3&2&1&0\ar[dr]&1&2&3&4\\
0&7&6&5&4&3&2&1&0\ar[dr]&1&2&3\\
0&8&7&6&5&4&3&2&1&0\ar[dr]&1&2\\
1&9&8&7&6&5&4&3&2&1&1\ar[d]&2\\
1&10&9&8&7&6&5&4&3&2&2\ar[d]&2\\
1&11&10&9&8&7&6&5&4&3&3\ar[dr]&3\\
1&12&11&10&9&8&7&6&5&4&4&4\\
\end{tikzcd}
\end{document}

在此处输入图片描述

答案2

另一种选择是在 tikz 环境中使用节点矩阵，但它有很多选项，并且更加困难但可定制性更高。

结果：

在此处输入图片描述

梅威瑟：

% arara: pdflatex: {synctex: yes,  interaction: nonstopmode}
\documentclass[margin=0.5cm]{standalone}
\usepackage{tikz}
\usepackage{amsmath}
\usetikzlibrary{matrix,arrows.meta}
\begin{document}
    \begin{tikzpicture}[
        %Global environment config.
        %baseline=0cm, %Nice but I think is usefull only in tikzpicture env.
        %Environment styles declarations
        >=Stealth,
        Matrix/.style={
            matrix of math nodes,
            nodes in empty cells,
            column sep=0.25em,
            row sep=1em,
            nodes={inner xsep=0.5pt,inner ysep=2pt,minimum width=1.5em}
            },
        Brackets/.style={
            left delimiter={[},
            right delimiter={]}
            }
    ]
    %Start drawing the thing.
    \matrix [Matrix] at (0,0)(M1){
        %Matrix contents
        &&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0\\
        &0&1&2&3&4&5&6&7&8&9&10\\
        0&1&0&1&2&3&4&5&6&7&8&9\\
        0&2&1&0&1&2&3&4&5&6&7&8\\
        0&3&2&1&0&1&2&3&4&5&6&7\\
        0&4&3&2&1&0&1&2&3&4&5&6\\
        0&5&4&3&2&1&0&1&2&3&4&5\\
        0&6&5&4&3&2&1&0&1&2&3&4\\
        0&7&6&5&4&3&2&1&0&1&2&3\\
        0&8&7&6&5&4&3&2&1&0&1&2\\
        1&9&8&7&6&5&4&3&2&1&1&2\\
        1&10&9&8&7&6&5&4&3&2&2&2\\
        1&11&10&9&8&7&6&5&4&3&3&3\\
        1&12&11&10&9&8&7&6&5&4&4&4\\        
    };

    \foreach \x [evaluate=\x as \m using int(\x+1)]in {2,3,...,10}{
    \draw[->] (M1-\x-\x) -- (M1-\m-\m);
    }
    \draw[->] (M1-11-11) -- (M1-12-11);
    \draw[->] (M1-12-11) -- (M1-13-11);
    \draw[->] (M1-13-11) -- (M1-14-12);

    \end{tikzpicture}

\end{document}

答案3

对于通用来说，这实际上不是一个可行的解决方案，但我只是想向自己证明它可以作为 TABstack 来实现。

\documentclass{article}
\usepackage[margin=1cm]{geometry}
\usepackage{tabstackengine,graphicx}
\newcommand\minidarrow{\scalebox{.8}{\ensuremath{\downarrow}}}
\newcommand\minidrarrow{\scalebox{.8}{\rotatebox[origin=c]{-45}{$\rightarrow$}}}
\def\AR[#1#2]{% 
  \setbox0=\hbox{0}%
  \ifx#1d
    \ifx\relax#2\relax
      \kern-.5\wd0
      \bclap[.35\dimexpr\Lstackgap]{\minidarrow}%
      \kern.5\wd0%
    \else
      \ifx r#2
        \kern.5\wd0
        \bclap[.3\dimexpr\Lstackgap]{\minidrarrow}%
        \kern-.5\wd0
      \else
%      ...
      \fi
    \fi
  \else
%  ...
  \fi
}
\fixTABwidth{T}
\setstackgap{L}{1.15\baselineskip}
\setstacktabbedgap{3pt}% May need to be tailored
\begin{document}
\Matrixstack{
&&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0\\
&0\AR[dr]&1&2&3&4&5&6&7&8&9&10\\
0&1&0\AR[dr]&1&2&3&4&5&6&7&8&9\\
0&2&1&0\AR[dr]&1&2&3&4&5&6&7&8\\
0&3&2&1&0\AR[dr]&1&2&3&4&5&6&7\\
0&4&3&2&1&0\AR[dr]&1&2&3&4&5&6\\
0&5&4&3&2&1&0\AR[dr]&1&2&3&4&5\\
0&6&5&4&3&2&1&0\AR[dr]&1&2&3&4\\
0&7&6&5&4&3&2&1&0\AR[dr]&1&2&3\\
0&8&7&6&5&4&3&2&1&0\AR[dr]&1&2\\
1&9&8&7&6&5&4&3&2&1&1\AR[d]&2\\
1&10&9&8&7&6&5&4&3&2&2\AR[d]&2\\
1&11&10&9&8&7&6&5&4&3&3\AR[dr]&3\\
1&12&11&10&9&8&7&6&5&4&4&4}
\end{document}

在此处输入图片描述

可以通过更改几行来尝试压缩：

\documentclass{article}
\usepackage[margin=1cm]{geometry}
\usepackage{tabstackengine,graphicx}
\newcommand\minidarrow{\scalebox{.8}[.6]{\ensuremath{\downarrow}}}
\newcommand\minidrarrow{\scalebox{.8}{\rotatebox[origin=c]{-45}{$\rightarrow$}}}
\def\AR[#1#2]{% 
  \setbox0=\hbox{0}%
  \ifx#1d
    \ifx\relax#2\relax
      \kern-.5\wd0
      \bclap[.15\dimexpr\Lstackgap]{\minidarrow}%
      \kern.5\wd0%
    \else
      \ifx r#2
        \kern.5\wd0
        \bclap[.3\dimexpr\Lstackgap]{\minidrarrow}%
        \kern-.5\wd0
      \else
%      ...
      \fi
    \fi
  \else
%  ...
  \fi
}
\fixTABwidth{T}
\setstackgap{L}{.8\baselineskip}
\setstacktabbedgap{0.7pt}% May need to be tailored
\begin{document}
\Matrixstack{
&&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0\\
&0\AR[dr]&1&2&3&4&5&6&7&8&9&10\\
0&1&0\AR[dr]&1&2&3&4&5&6&7&8&9\\
0&2&1&0\AR[dr]&1&2&3&4&5&6&7&8\\
0&3&2&1&0\AR[dr]&1&2&3&4&5&6&7\\
0&4&3&2&1&0\AR[dr]&1&2&3&4&5&6\\
0&5&4&3&2&1&0\AR[dr]&1&2&3&4&5\\
0&6&5&4&3&2&1&0\AR[dr]&1&2&3&4\\
0&7&6&5&4&3&2&1&0\AR[dr]&1&2&3\\
0&8&7&6&5&4&3&2&1&0\AR[dr]&1&2\\
1&9&8&7&6&5&4&3&2&1&1\AR[d]&2\\
1&10&9&8&7&6&5&4&3&2&2\AR[d]&2\\
1&11&10&9&8&7&6&5&4&3&3\AR[dr]&3\\
1&12&11&10&9&8&7&6&5&4&4&4}
\end{document}

在此处输入图片描述

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