如何在矩阵计算中输入特殊的数学表达式？

Question

我正在为我教授的一门课程写讲义。矩阵计算模块涉及一个特殊的数学表达式，我不知道如何在 LaTeX 中排版。我附上了此计算的图像，并请求您帮助我如何排版。此图像中有一种特殊类型的箭头，我从未在 LaTeX 中的标准箭头命令列表中看到过它。感谢您的帮助！

Answer 1

如果您经常需要这样做，您可能希望采用更自动化的方法。

代码

\documentclass[varwidth]{standalone}
%\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{arrows.meta, chains}
\newcommand*\matrixcomputation[2][]{%
  \tikz[
    start chain=going right, node distance=.5cm and 1cm,
    every join/.append style={arrows={Latex[scale width=.7]-}},
    n/.style={align=right, text depth=+0pt},#1]
    \foreach[count=\i from 0, evaluate={\tw=max(width("$\a$"),width("$\b$"));}]
      \a/\b in {#2} \path[text width=\tw]
       node[n, on chain, join=by {path only, to path={(\tikzchainprevious.center)
         to[bend left] node[above]{$x_{\i}$} (\tikzchaincurrent.center)}}] {$\a$}
        \unless\ifnum\i=0 ([yshift=+.5ex]\tikzlastnode.south west)
          edge[every join] ([yshift=+-.5ex]\tikzchainprevious'.north east)\fi
       node[n, below=of \tikzchaincurrent](\tikzchaincurrent'){$\b$}
        \unless\ifnum\i=0 ([yshift=+-.5ex]\tikzlastnode.north west)
          edge[every join] ([yshift=+.5ex]\tikzchainprevious.south east)\fi;}
\begin{document}
\matrixcomputation{1/2, -1/-2, 3/1, 1/2}

\bigskip
\matrixcomputation{15/-2, 172/-3, 1/2, 5/10, 666/777}
\end{document}

输出

Answer 2

这可能需要进行一些调整，并且可能有更优雅的解决方案来移动标签：

\documentclass{article}

\usepackage{tikz-cd}

\begin{document}

\[\begin{tikzcd}[cells={nodes={text width=width("$-0$"), align=center}}]
   1 \ar[rd] \ar[r, bend left, "x_1" above, phantom]
        & -1 \ar[rd] \ar[r, bend left, "x_2" above, phantom]
            & 3 \ar[rd] \ar[r, bend left, "x_3" above, phantom]
                & 1
\\
    2 \ar[ru]
        & -2 \ar[ru]
            & 1 \ar[ru]
                & 2
\end{tikzcd}\]

\end{document}

Answer 3

与和 TikZ{NiceMatrix}一起使用nicematrix。

\documentclass{article}
\usepackage{nicematrix,tikz}

\begin{document}

\renewcommand{\arraystretch}{1.4}
\begin{NiceTabular}{*{7}{p[c]{5mm}}}
\RowStyle{\small}
  & $x_1$ & & $x_2$ & & $x_3$ \\
  $1$ & & $-1$ & & $3$ & & $1$ \\ 
  $2$ & & $-2$ & & $1$ & & $2$
\CodeAfter
  \begin{tikzpicture} [->, shorten > = 3pt, shorten < = 3pt]
  \draw (2-1) -- (3-3) ; 
  \draw (3-1) -- (2-3) ; 
  \draw (2-3) -- (3-5) ;
  \draw (3-3) -- (2-5) ; 
  \draw (2-5) -- (3-7) ;
  \draw (3-5) -- (2-7) ; 
  \end{tikzpicture}
\end{NiceTabular}

\end{document}