创建新命令来绘制十进制块

Question

伊格纳西为十进制块制作了一些很棒的代码，我一直在尝试使用它来自动生成两位数的表示形式。

%%Base 10 Blocks
\tikzset {
    node distance=.1cm,
    hundred/.style={
        draw,
        minimum size=1cm,
        inner sep=0pt
        },
    tenv/.style={
        line width=0.1mm,
        fill=red,
        draw,
        minimum height=1cm,
        minimum width=0.1cm,
        inner sep=0pt,
    },
    tenthh/.style={
        draw,
        minimum height=0.1cm,
        minimum width=1cm,
        inner sep=0pt,
    },
    unitone/.style={
         line width=0.1mm,
        draw,
        minimum size=0.1cm,
        inner sep=0pt,
    },
   base graph/.pic={
        \node[hundred] (00) {};
        \node[hundred, below=of 00] (10) {};
        \node[tenthh, below=of 10] (20) {};
        \foreach \i [count=\xi, remember=\xi as \lasti (initially 0)] in {1,2,3,4} 
          \node[tenv, right=of 0\lasti] (0\xi) {};         
        \path (00.north west) -- (20.south west) node[midway, left] {2.1} ;
        \path (00.north west) -- (04.north east) node[midway, above] {1.4} ;
        }
    }

下面是我用来生成数字 37 的代码

 \begin{center} \begin{tikzpicture}[transform canvas={scale=3}]
 \foreach \y in {-0.95,-0.85,...,-0.35}{
 \node[unitone] at (0.1,\y){};}
 \foreach \x in {-0.5,-0.3,...,-0.1}{
 \node[tenv] at (\x,-0.5){};}
 \end{tikzpicture}\end{center}

看上去就像是……

虽然非常繁琐并且是在 Excel 中创建的。

我希望有这样的代码可以\basetenpic{7}{3}自动创建类似的图片。（其中个位值在前，以便有更多的位值位置，就像\basetenpic{2}{0}{3}这样可以制作出有 3 个百位和 2 个个位的图片……）

有人有什么想法吗？

Answer 1

改编

• 定义的长度\unitsize和\unitsep
• 用于foreach绘制节点
• 使用\ifnumgreater{\tens}{0}{}{}等来检查应该绘制哪些块
• 我也考虑过只使用数字作为一个参数，作为扩展，但后来我看到 Jasper 的答案中已经这样做了。所以我只是添加了一个包装函数\basetenpicx{<number>}。

结果

代码

\documentclass{article}

\usepackage{etoolbox}
\usepackage{tikz}

\newlength{\unitsize}
\setlength{\unitsize}{3mm}

\newlength{\unitsep}
\setlength{\unitsep}{3mm}

% Base 10 Blocks
\tikzset {
    node distance=\unitsep,
    hundred/.style={
        draw,
        fill=yellow,
        anchor=south west,
        minimum size=10*\unitsize,
        inner sep=0pt
    },
    tenv/.style={
        anchor=south west,
        line width=0.1mm,
        fill=red,
        draw,
        minimum height=10*\unitsize,
        minimum width=\unitsize,
        inner sep=0pt,
    },
    tenthh/.style={
        anchor=south west,
        draw,
        minimum height=\unitsize,
        minimum width=10*\unitsize,
        inner sep=0pt,
    },
    unitone/.style={
        anchor=south west,
        line width=0.1mm,
        draw,
        minimum size=\unitsize,
        inner sep=0pt,
    },
}

\newcommand{\basetenpic}[3]{
    \edef\ones{#1}
    \edef\tens{#2}
    \edef\hundreds{#3}
    \begin{tikzpicture}
        % uncomment this to have the same height
        %\node[inner sep=0pt] at (0,10*\unitsize) {};
        % one
        \ifnumgreater{\ones}{0}{
            \foreach \i in {1, ..., \ones}{
                \node[unitone] at ({\hundreds*(10*\unitsize+\unitsep) + \tens*(\unitsize+\unitsep)}, {(\i-1)*\unitsize}) {};
            }
        }{}
        % ten
        \ifnumgreater{\tens}{0}{
            \foreach \i in {1, ..., \tens}{
                \node[tenv] at ({\hundreds*(10*\unitsize+\unitsep) + (\i-1)*(\unitsize+\unitsep)}, 0) {};
            }
        }{}
        % hundret
        \ifnumgreater{\hundreds}{0}{
            \foreach \i in {1, ..., \hundreds}{
                \node[hundred] at ({(\i-1)*(10*\unitsize+\unitsep)}, 0) {};
            }
        }{}
    \end{tikzpicture}   
}

\newcommand{\basetenpicx}[1]{
    \pgfmathtruncatemacro{\ones}{mod(#1, 10)}
    \pgfmathtruncatemacro{\tens}{mod(#1 - \ones, 100)/10}
    \pgfmathtruncatemacro{\hundreds}{mod(#1 - \tens - \ones, 1000)/100}
    \basetenpic{\ones}{\tens}{\hundreds}
}

\begin{document}

\obeylines
\verb|\basetenpic{7}{0}{0}|:
\basetenpic{7}{0}{0}

\verb|\basetenpic{7}{3}{0}|:
\basetenpic{7}{3}{0}

\verb|\basetenpicx{203}|:
\basetenpicx{203}

\verb|\basetenpicx{60}|:
\basetenpicx{60}

\end{document}

Answer 2

我认为，比使用接受一个、两个或三个参数的宏更好的方法是让 PGF 进行计算。这样，您只需在宏的单个参数中输入 1 到 999 之间的任意数字，系统\basetenpic就会自动计算出框数。

我可能还会调整盒子和间隙的大小，以便 10 个较小的盒子（包括间隙）具有与一个较大的盒子相同的宽度或高度。 （当然，正如 @dexteritas 指出的那样，不可能匹配不同盒子的面积及其所代表的值，同时让 10 个一盒子（包括间隙）与 1 个十盒子的高度相匹配。）

以下将输出此类框。您可能希望根据自己的喜好为不同的框设置样式，例如，将它们填充为黄色或其他颜色。该宏采用可选参数来为样式添加自定义选项tikzpicture：

\documentclass[border=10pt]{standalone}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{positioning}

\tikzset{
    basetenpic/.style={
        node distance=0.05cm,
        every node/.style={
            draw,
            line width=0.01cm,
            inner sep=0pt,
        },
        hundreds/.style={
            % = 10 x height of boxes + 9 x line width + 9 x gap
            % = 10 x 0.1cm + 9 x 0.01cm + 9 x 0.05cm
            minimum size=1.54cm,
        },
        tens/.style={
            minimum height=1.54cm,
            minimum width=0.1cm,
        },
        ones/.style={
            minimum size=0.1cm,
        }
    }
}

\newcounter{boxcount}
\newcommand{\basetenpic}[2][]{
    \pgfmathtruncatemacro{\ones}{mod(#2, 10)}
    \pgfmathtruncatemacro{\tens}{mod(#2 - \ones, 100)/10}
    \pgfmathtruncatemacro{\hundreds}{mod(#2 - \tens - \ones, 1000)/100}
    \setcounter{boxcount}{0}
    \begin{tikzpicture}[basetenpic, #1]
        \coordinate (n0) at (0,0);
        \ifnum\hundreds>0\relax
            \foreach \i [evaluate={\theboxcount as \lastboxcount}] in {1,...,\hundreds} {
                \stepcounter{boxcount}
                \node[right=of n\lastboxcount, hundreds] (n\theboxcount) {};
            }
        \fi
        \ifnum\tens>0\relax
            \foreach \i [evaluate={\theboxcount as \lastboxcount}] in {1,...,\tens} {
                \stepcounter{boxcount}
                \node[right=of n\lastboxcount, tens] (n\theboxcount) {};
            }
        \fi
        \ifnum\ones>0\relax
            \foreach \i [evaluate={\theboxcount as \lastboxcount}] in {1,...,\ones} {
                \stepcounter{boxcount}
                \ifnum\i=1\relax
                    \node[right=of n\lastboxcount.south east, anchor=south west, ones] (n\theboxcount) {};
                \else
                    \node[above=of n\lastboxcount, ones] (n\theboxcount) {};
                \fi
            }
        \fi
    \end{tikzpicture}
}

\begin{document}
    
\basetenpic{26}

\basetenpic{302}

\basetenpic[hundreds/.append style={fill=yellow}]{137}

\end{document}

您链接到的原始答案创建了一个pic，而此解决方案输出一个完整的tikzpicture。但将一个转换为另一个并不太复杂。

---

如果移除间隙，则方框的面积将具有彼此精确的关系（即十位数的方框将是 10 倍于一个小方框的面积等）。但是，为了保持一致性，我会将间隙全部移除。您可以\tikzset通过以下方式更改上述 MWE 的一部分：

\tikzset{
    basetenpic/.style={
        % = minus half the line width    
        node distance=-0.005cm,
        every node/.style={
            draw,
            line width=0.01cm,
            inner sep=0pt,
        },
        hundreds/.style={
            minimum size=1cm,
        },
        tens/.style={
            minimum height=1cm,
            minimum width=0.1cm,
        },
        ones/.style={
            minimum size=0.1cm,
        }
    }
}

示例结果：