LaTeX3 - 可重用的数据结构

Question

我想存储几段数据，每段数据属于以下类型，这样我就可以对它们进行格式化和计算。用户代码中分析的行数不是预先固定的。

我已经制作了提取这些值的解析器。

LINE: 1
    CTXT: xvals
    LABEL: t
    VAL: 1, 20, 300, 4000

LINE: 2
    CTXT: imgs
    LABEL: f(t)
    VAL: a , b, bb, ccc, dddd

LINE: 3
    CTXT: imgs
    LABEL: g(t)
    VAL: U, V, VV, WWW, XXXX

在这种简单情况下，我将生成以下输出，见表格nicematrix，但这只是第一个功能。例如，我想计算f文档后面的最大值。为此，我需要恢复上下文，imgs例如查找标签f(t)及其相关值。

\documentclass[11pt, a4paper]{article}

\usepackage{nicematrix}

\begin{document}

\section{What the user types}

\begin{verbatim}
\begin{functable}
    xvals =    t : 1 , 20 , 300 , 4000 ;
    imgs  = f(t) : a , bb , ccc , dddd ;
            g(t) : U , VV , WWW , XXXX
\end{functable}
\end{verbatim}


\section{What the user sees}

$\begin{NiceArray}[cell-space-limits = 3pt]{c*{4}{|c}}
    t    & 1 & 20 & 300 & 4000
\\ \hline
    f(t) & a & bb & ccc & dddd
\\ \hline
    g(t) & U & VV & VVV & WWW
\end{NiceArray}$


\section{What can be do after}

The user can ask for example to rebuild the 1st table 
with something like this.

\begin{verbatim}
\begin{functable}[rebuild=1]
\end{functable}
\end{verbatim}

The user can also ask to calculate the maximum value 
of $f(t)$ via something like \verb+\calcfunctable{max=f(t)}+.

\end{document}

我看到两种可能性。

1. 要么使用该starray包，但我担心这个项目将无法长期维护。

2. 或者我可以尝试实现一个看起来像属性列表列表的自制解决方案。

预期 JSON 类结构 [2024-03-09.v1]

这个想法是让一个变量与每个表相关联，这个变量可以按字典逐个进行迭代，对于这样得到的每个字典，我们将可以访问不同类型的值。

[
    {
        'CTX'  : 'xvals',
        'VAL'  : ['1', '20', '300', '4000'],
        'LABEL': 't',
        'LINE' : '1'
    },
    {
        'CTX'  : 'imgs',
        'VAL'  : ['a' , 'b', 'bb', 'ccc', 'dddd'],
        'LABEL': 'f(t)',
        'LINE' : '2'
    },
    {
        'CTX'  : 'imgs',
        'VAL'  : ['U', 'V', 'VV', 'WWW', 'XXXX'],
        'LABEL': 'g(t)',
        'LINE' : '3'
    }
]

一些附加信息 [2024-01-17.v1]

1. 解析器给出l3-token 列表。

2. 键的值VAL可以作为逗号分隔的列表，也可以作为L3函数的序列。第二种选择应该更好。

3. 这些值将用于不同情况，有时用于打印表格，有时用于执行计算。这应该类似于这个答案。

概念验证简化 [2024-03-09.v1]

\documentclass[12pt]{article}

\ExplSyntaxOn

% -- FUNCTABLE ENV. -- %

\NewDocumentEnvironment{ functable }{ b }{%
  \tns_functab_functable:n { #1 }
}{}


\cs_new:Npn \tns_functab_functable:n #1 {
  \tns_core_DSL_ctxt_parser:nn { functable } { #1 } 

  \bigskip\par
  NEW ~ DATA ~ \int_use:N \g_tns_functab_id_int

  \par
  TODO
}


% -- DSL - L3 -- %

\tl_new:N   \g_tns_functab_semicolon_tl
\tl_gset:Nn \g_tns_functab_semicolon_tl { ; }

\tl_new:N   \g_tns_functab_colon_tl
\tl_gset:Nn \g_tns_functab_colon_tl { : }

\cs_generate_variant:Nn \seq_set_split:Nnn { NV }

\AtBeginDocument {
  \tl_gset_rescan:NnV \g_tns_functab_semicolon_tl
                      {}
                      \g_tns_functab_semicolon_tl

  \tl_gset_rescan:NnV \g_tns_functab_colon_tl
                      {}
                      \g_tns_functab_colon_tl
}


% :: AGNOSTIC PARSERS :: %

\int_new:N   \g_tns_functab_id_int
\int_gset:Nn \g_tns_functab_id_int { 0 }

\int_new:N \l_tns_core_ctxt_nb_line_int
\seq_new:N \l_tns_core_ctxts_seq
\tl_new:N  \l_tns_core_current_ctxt_tl


\cs_new:Npn \tns_core_DSL_ctxt_parser:nn #1#2 {
% The ID nb. of the env.
  \int_gincr:N \g_tns_functab_id_int

% Line by line parsing.
%
% Lines are semi-colon separated.
  \seq_set_split:NVn \l_tns_core_ctxts_seq
                      \g_tns_functab_semicolon_tl
                      { #2 }

  \int_zero:N \l_tns_core_ctxt_nb_line_int

  \seq_map_inline:Nn \l_tns_core_ctxts_seq {
    \bigskip\par

    \int_incr:N \l_tns_core_ctxt_nb_line_int

    Line ~ \int_use:N \l_tns_core_ctxt_nb_line_int
    \par

% Get the context and its content.
    \seq_set_split:Nnn \l_tmpa_seq { = } { ##1 }

    \int_set:Nn \l_tmpa_int {\seq_count:N \l_tmpa_seq}

    \quad
    \int_case:nnF { \int_use:N \l_tmpa_int } {
      { 1 } {
        LAST - CTXT: ~
        (\tl_use:N \l_tns_core_current_ctxt_tl)
      }
      { 2 } {
        \seq_pop_left:NN \l_tmpa_seq \l_tns_core_current_ctxt_tl

        NEW - CTXT: ~
        (\tl_use:N \l_tns_core_current_ctxt_tl)
      }
    }{
      ILLEGAL!
    }

% Get the optional label and its content.
    \seq_pop_left:NN \l_tmpa_seq \l_tmpa_tl

    \seq_set_split:NVV \l_tmpa_seq
                       \g_tns_functab_colon_tl
                       \l_tmpa_tl

    \int_set:Nn \l_tmpa_int {\seq_count:N \l_tmpa_seq}

    \par\quad
    \int_case:nnF { \int_use:N \l_tmpa_int } {
      { 1 } {
        NO LABEL
      }
      { 2 } {
        \seq_pop_left:NN \l_tmpa_seq \l_tmpa_tl

        LABEL: ~
        $(\tl_use:N \l_tmpa_tl)$
      }
    }{
      ILLEGAL!
    }

    \par\quad

    \seq_pop_left:NN \l_tmpa_seq \l_tmpa_tl

    VAL: ~
    $(\tl_use:N \l_tmpa_tl)$
  }
}

\ExplSyntaxOff


\begin{document}

\begin{functable}
    xvals =    t : 1 , 20 , 300 , 4000 ;
    imgs  = f(t) : a , bb , ccc , dddd ;
            g(t) : U , VV , WWW , XXXX
\end{functable}

\end{document}

Answer 1

更新

代码分为环境savefunctable和命令\usefunctable。两者都以名称作为第一个参数。环境的内容savefunctable存储在内部，稍后可以\usefunctable通过指定适当的名称与命令一起使用。

\documentclass[border=6pt,varwidth]{standalone}
\usepackage{nicematrix}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.18}
\ExplSyntaxOn
\cs_generate_variant:Nn \seq_map_indexed_inline:Nn { cn }
\cs_generate_variant:Nn \seq_gset_from_clist:Nn { ce }
\seq_new:N \l__projetmbc_functable_seq
\seq_new:N \l__projetmbc_key_name_list_seq
\tl_new:N \l__projetmbc_coordinates_tl
\tl_new:N \l__projetmbc_key_tl
\tl_new:N \l__projetmbc_name_tl
\NewDocumentEnvironment { savefunctable } { m +b }
  {
    \seq_set_split:Nnn \l__projetmbc_functable_seq { ; } {#2}
    \seq_map_inline:Nn \l__projetmbc_functable_seq
      {
        \seq_set_split:Nnn \l__projetmbc_key_name_list_seq { = } {##1}
        \int_compare:nNnT { \seq_count:N \l__projetmbc_key_name_list_seq } = { 2 }
          {
            \seq_pop_left:NN \l__projetmbc_key_name_list_seq \l__projetmbc_key_tl
            \seq_gclear_new:c { g__projetmbc_#1_key_\l__projetmbc_key_tl _seq }
          }
        \seq_set_split:Nee \l__projetmbc_key_name_list_seq { \c_colon_str } { \seq_item:Nn \l__projetmbc_key_name_list_seq { 1 } }
        \seq_pop_left:NN \l__projetmbc_key_name_list_seq \l__projetmbc_name_tl
        \seq_gput_right:cV { g__projetmbc_#1_key_\l__projetmbc_key_tl _seq } \l__projetmbc_name_tl
        \seq_gclear_new:c { g__projetmbc_#1_key_\l__projetmbc_key_tl _name_\l__projetmbc_name_tl _seq }
        \seq_gset_from_clist:ce { g__projetmbc_#1_key_\l__projetmbc_key_tl _name_\l__projetmbc_name_tl _seq } { \seq_item:Nn \l__projetmbc_key_name_list_seq { 1 } }
      }
  }
  {}
\NewDocumentCommand \usefunctable { m m }
  {
    \str_case:nnF {#2}
      {
        { list~of~imgs }
          {
            \seq_use:cn { g__projetmbc_#1_key_imgs_seq } { , ~ }
          }
        { maximum~of~xvals }
          {
            \fp_eval:n { max ( \seq_use:cn { g__projetmbc_#1_key_xvals_name_\seq_item:cn { g__projetmbc_#1_key_xvals_seq } { 1 }_seq } { , } ) }
          }
        { NiceArray }
          {
            $
              \begin { NiceArray }
                [ cell-space-limits = 3pt ]
                { c * { \seq_count:c { g__projetmbc_#1_key_xvals_name_\seq_item:cn { g__projetmbc_#1_key_xvals_seq } { 1 }_seq } } { | c } }
                \seq_item:cn { g__projetmbc_#1_key_xvals_seq } { 1 } & \seq_use:cn { g__projetmbc_#1_key_xvals_name_\seq_item:cn { g__projetmbc_#1_key_xvals_seq } { 1 }_seq } { & } \\ \hline
                \seq_map_indexed_inline:cn { g__projetmbc_#1_key_imgs_seq }
                  {
                    ##2 & \seq_use:cn { g__projetmbc_#1_key_imgs_name_##2_seq } { & }
                    \int_compare:nNnF {##1} = { \seq_count:c { g__projetmbc_#1_key_imgs_seq } }
                      { \\ \hline }
                  }
              \end { NiceArray }
            $
          }
        { plot }
          {
            \tl_build_begin:N \l__projetmbc_coordinates_tl
            \seq_map_indexed_inline:cn { g__projetmbc_#1_key_xvals_name_\seq_item:cn { g__projetmbc_#1_key_xvals_seq } { 1 }_seq }
              {
                \tl_build_put_right:Ne \l__projetmbc_coordinates_tl
                  { ( ##2 , \seq_item:cn { g__projetmbc_#1_key_imgs_name_\seq_item:cn { g__projetmbc_#1_key_imgs_seq } { 1 }_seq } {##1} ) }
              }
            \tl_build_end:N \l__projetmbc_coordinates_tl
            \begin { tikzpicture }
              \begin { axis }
                [
                  ymin = 0
                ]
                \addplot coordinates
                  { \l__projetmbc_coordinates_tl }
                ;
              \end { axis }
            \end { tikzpicture }
          }
      }
      { \errmessage { wrong~option~for~functable~environment } }
  }
\ExplSyntaxOff
\begin{document}
\begin{savefunctable}{example 1}
    xvals =    t : 1 , 20 , 300 , 4000 ;
    imgs  = f(t) : a , bb , ccc , dddd ;
            g(t) : U , VV , WWW , XXXX
\end{savefunctable}
\begin{savefunctable}{example 2}
    xvals =    t : 1 , 2 , 3 , 4 ;
    imgs  = f(t) : 8 , 5 , 7 , 6 ;
\end{savefunctable}

Using \texttt{example 1} with \texttt{NiceArray}: \usefunctable{example 1}{NiceArray}

The maximum of the \texttt{xvals} of \texttt{example 2}: \usefunctable{example 2}{maximum of xvals}

The list of \texttt{imgs} of \texttt{example 1}: \usefunctable{example 1}{list of imgs}

A \texttt{plot} for \texttt{example 2}: \usefunctable{example 2}{plot}
\end{document}

原始答案

定义了一个环境functable。它需要一个强制参数，然后是主体。

首先将主体拆分;为\seq_set_split:Nnn。然后将项目拆分为=。诸如xvals或 之类的键imgs存储在 中\l__projetmbc_key_tl。

t类似地，诸如或 之类的名称f(t)存储在 中\l__projetmbc_name_tl。

环境functable取决于第一个强制参数。以下是NiceArray、maximum of xvals和list of imgs的示例plot。

\documentclass[border=6pt,varwidth]{standalone}
\usepackage{nicematrix}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.18}
\ExplSyntaxOn
\cs_generate_variant:Nn \seq_map_indexed_inline:Nn { cn }
\cs_generate_variant:Nn \seq_set_from_clist:Nn { ce }
\seq_new:N \l__projetmbc_functable_seq
\seq_new:N \l__projetmbc_key_name_list_seq
\tl_new:N \l__projetmbc_coordinates_tl
\tl_new:N \l__projetmbc_key_tl
\tl_new:N \l__projetmbc_name_tl
\NewDocumentEnvironment { functable } { m +b }
  {
    \seq_set_split:Nnn \l__projetmbc_functable_seq { ; } {#2}
    \seq_map_inline:Nn \l__projetmbc_functable_seq
      {
        \seq_set_split:Nnn \l__projetmbc_key_name_list_seq { = } {##1}
        \int_compare:nNnT { \seq_count:N \l__projetmbc_key_name_list_seq } = { 2 }
          {
            \seq_pop_left:NN \l__projetmbc_key_name_list_seq \l__projetmbc_key_tl
            \seq_clear_new:c { l__projetmbc_key_\l__projetmbc_key_tl _seq }
          }
        \seq_set_split:Nee \l__projetmbc_key_name_list_seq { \c_colon_str } { \seq_item:Nn \l__projetmbc_key_name_list_seq { 1 } }
        \seq_pop_left:NN \l__projetmbc_key_name_list_seq \l__projetmbc_name_tl
        \seq_put_right:cV { l__projetmbc_key_\l__projetmbc_key_tl _seq } \l__projetmbc_name_tl
        \seq_clear_new:c { l__projetmbc_key_\l__projetmbc_key_tl _name_\l__projetmbc_name_tl _seq }
        \seq_set_from_clist:ce { l__projetmbc_key_\l__projetmbc_key_tl _name_\l__projetmbc_name_tl _seq } { \seq_item:Nn \l__projetmbc_key_name_list_seq { 1 } }
      }
    \str_case:nnF {#1}
      {
        { list~of~imgs }
          {
            \seq_use:Nn \l__projetmbc_key_imgs_seq { , ~ }
          }
        { maximum~of~xvals }
          {
            \fp_eval:n { max ( \seq_use:cn { l__projetmbc_key_xvals_name_\seq_item:Nn \l__projetmbc_key_xvals_seq { 1 }_seq } { , } ) }
          }
        { NiceArray }
          {
            $
              \begin { NiceArray }
                [ cell-space-limits = 3pt ]
                { c * { \seq_count:c { l__projetmbc_key_xvals_name_\seq_item:Nn \l__projetmbc_key_xvals_seq { 1 }_seq } } { | c } }
                \seq_item:Nn \l__projetmbc_key_xvals_seq { 1 } & \seq_use:cn { l__projetmbc_key_xvals_name_\seq_item:Nn \l__projetmbc_key_xvals_seq { 1 }_seq } { & } \\ \hline
                \seq_map_indexed_inline:Nn \l__projetmbc_key_imgs_seq
                  {
                    ##2 & \seq_use:cn { l__projetmbc_key_imgs_name_##2_seq } { & }
                    \int_compare:nNnF {##1} = { \seq_count:N \l__projetmbc_key_imgs_seq }
                      { \\ \hline }
                  }
              \end { NiceArray }
            $
          }
        { plot }
          {
            \tl_build_begin:N \l__projetmbc_coordinates_tl
            \seq_map_indexed_inline:cn { l__projetmbc_key_xvals_name_\seq_item:Nn \l__projetmbc_key_xvals_seq { 1 }_seq }
              {
                \tl_build_put_right:Ne \l__projetmbc_coordinates_tl
                  { ( ##2 , \seq_item:cn { l__projetmbc_key_imgs_name_\seq_item:Nn \l__projetmbc_key_imgs_seq { 1 }_seq } {##1} ) }
              }
            \tl_build_end:N \l__projetmbc_coordinates_tl
            \begin { tikzpicture }
              \begin { axis }
                [
                  ymin = 0
                ]
                \addplot coordinates
                  { \l__projetmbc_coordinates_tl }
                ;
              \end { axis }
            \end { tikzpicture }
          }
      }
      { \errmessage { wrong~option~for~functable~environment } }
  }
  {}
\ExplSyntaxOff
\begin{document}
Using \texttt{NiceArray}:

\begin{functable}{NiceArray}
    xvals =    t : 1 , 20 , 300 , 4000 ;
    imgs  = f(t) : a , bb , ccc , dddd ;
            g(t) : U , VV , WWW , XXXX
\end{functable}

The maximum of the \texttt{xvals}:
\begin{functable}{maximum of xvals}
    xvals =    t : 1 , 20 , 300 , 4000 ;
    imgs  = f(t) : a , bb , ccc , dddd ;
            g(t) : U , VV , WWW , XXXX
\end{functable}

The list of \texttt{imgs}:
\begin{functable}{list of imgs}
    xvals =    t : 1 , 20 , 300 , 4000 ;
    imgs  = f(t) : a , bb , ccc , dddd ;
            g(t) : U , VV , WWW , XXXX
\end{functable}

A plot:
\begin{functable}{plot}
    xvals =    t : 1 , 2 , 3 , 4 ;
    imgs  = f(t) : 8 , 5 , 7 , 6 ;
\end{functable}
\end{document}