整理一下 LaTeX 排版中的基本要素，从默认的article文档类着手。
关于数学公式、数学字体和参考文献等更具体的内容，由于比较复杂，对其单独整理。

这里主要关注 LaTeX 排版的技术性内容，不讨论非技术性内容。

页面布局

通常需要在使用文档时首先全局地规定一些排版参数，如字号、纸张大小、单双面等等。
比如调用 article 文档类排版文章，指定基本字号为 11pt，双面排版，纸张为 A4 大小：

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\documentclass[10pt,twoside,a4paper]{article}

常用的参数如下：

  • 指定字号，例如10pt，11pt，12pt，默认10pt
  • 指定纸张大小，默认为美式信纸 letterpaper（大约 21.6 cm × 28.0 cm）。可指定选项还包括 a4paper，b5paper，executivepaper 和 legalpaper等。有关纸张大小页边距的更多细节主要通过geometry包设置，当然在这里设置也可以
  • 单面/双面排版，twoside，oneside。双面排版时，奇偶页的页眉页脚、页边距不同。article和report默认为oneside，book默认为twoside。
  • 指定单栏/双栏排版，onecolumn, twocolumn。默认为 onecolum。
  • 指定横向排版，landscape，默认为纵向。

geometry推荐设置之一

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\usepackage[left=2.5cm, right=2.5cm, top=3cm, bottom=3cm]{geometry}

推荐设置之二：A4纸，宽度：210 mm，高度：297 mm。（8.27 x 11.69 英寸）

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\usepackage[a4paper,margin=1in]{geometry}

标题页与基本信息

需要在导言区提供基本信息

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\title{<title>}
\author{<author>}
\date{<date>}

作者可以有多个，不同作者之间使用\and命令相连，并且可以使用\thanks命令附带联系方式（联系方式会依次出现在脚注中）

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\author{ Mary\thanks{E-mail:****@***.com}
\and Ted\thanks{Corresponding author}
\and Louis}

对于在网上分享的非正式文档，可以在作者下面直接加上URL，例如

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\author{Author \\
{\tt\small \url{https://example.com}}}

日期可以直接使用当前日期（英文），也可使用任意格式来指定日期，此时显示内容与输入的是完全一致的

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\date{\today}

\date{October 1, 2020}
\date{Dec. 31, 2022}
\date{2022/12/31}

如果需要中文的日期和格式，可以使用zhnumber宏包（需要在中文文档中，否则缺字体等），使用如下

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\date{\zhtoday}

\date{\zhdate{2019/10/11}}

此时zhnumber会自动调整日期的显示格式。

如果需要禁用日期，可以留空 \date{}，但是这和省略是不一样的，省略时视作自动使用当前日期。

使用如下命令生成标题页

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\maketitle

注意：对于article默认不会为标题部分单独成页，report和book则会单独成页，也可以在文档类引入时通过选项titlepage/notitlepage指定是否单独成页。

文档结构

一个大型文档的main.tex正文部分结构如下，各个部分的详细内容会拆分为单独的.tex文件

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\begin{document}

\maketitle

\frontmatter % 前言

\input{chapters/abstract.tex}

\tableofcontents
% \listoffigures
% \listoftables

\input{chapters/chapter0.tex}

\mainmatter % 正文

\input{chapters/chapter1.tex}
\input{chapters/chapter2.tex}
\input{chapters/chapter3.tex}
\input{chapters/chapter4.tex}

% 参考文献
\bibliography{reference.bib}     % 使用 BibTeX
% \printbibliography        % 使用 BibLaTeX

\appendix % 附录

\input{chapters/complementary.tex}

\backmatter % 后记

\input{chapters/acknowledgements.tex}
\input{chapters/publications.tex}

\end{document}

其中用下面的命令将文档分成三部分

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\frontmatter % 前言

\mainmatter % 正文

\backmatter % 后记

使用下面的命令生成目录以及图表的单独目录

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\tableofcontents    % 目录

\listoffigures    % 图表目录

\listoftables     % 表格目录

使用下面的命令划分后面的部分为附录

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\appendix

此后的章节编号改用拉丁字母，从A开始。

这只是对于诸如毕业论文和书籍等大型文档的结构划分，对于一般的文档，没有必要使用完整的文档结构，例如通常都没有前言和后记，可能有附录。注意 article 文档类不支持 chapter，只有 section 以及更低的结构。各种文档都支持 part 结构，但是不常使用。

摘要

期刊或者论文都需要在正文之前的摘要环境，对于 article 和 report 文档类，摘要环境是内置的（但是 book 文档类没有），可以直接使用

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\begin{abstract}
    ...
\end{abstract}

注意：默认情况下abstract环境只在article和report中可用，摘要一般紧跟着\maketitle使用，如果标题页单独成页，则摘要也会单独成页。

关键词的使用在不同的模板中有不同的实现，有的模板直接提供了独立命令，例如

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\begin{abstract}
    The abstract goes here.
\end{abstract}

\begin{IEEEkeywords}
    IEEEtran, journal, \LaTeX{}, paper, template.
\end{IEEEkeywords}

可以简单定义一个\keywords命令

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\newcommand{\keywords}[1]{\vskip 2ex\par\noindent\normalfont{\bfseries Keywords: } #1}

使用例如

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\begin{abstract}
    The abstract goes here.
    \keywords{AAA, BBB, CCC}
\end{abstract}

也可以定义一个 keywords 环境

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\newenvironment{keywords}{\par\vskip 2ex\textbf{Keywords:}\enspace}{\par}

使用例如

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\begin{abstract}
    The abstract goes here.
\end{abstract}

\begin{keywords}
    AAA, BBB, CCC
\end{keywords}

各个期刊对于关键词其实并没有形成统一的样式：

  • 有的使用 Keywords，有的使用 Key words；
  • 有的使用正体加粗，有的使用斜体；
  • 有的缩进，有的不缩进。

正文细节

交叉引用

在 LaTeX 中往往需要给各种类型的元素（方程、章节、图表）添加标签以方便引用，在打标签的时候最好遵循一个统一的格式：

  • 方程：\label{eq:xxx}
  • 章：\label{chap:xxx}
  • 节：\label{sec:xxx}
  • 图：\label{fig:xxx}
  • 表：\label{tab:xxx}

在引用时通常使用\ref{xxx:xxx}，例如Section~\ref{sec:xxx}，注意这里最好使用~连接而不是空格，这样可以避免排版时在引导词和标签之间进行换行。
在引用公式时可以使用 \eqref{xxx:xxx}，它会自动给公式编号加上括号。

对于数学公式和图表，默认使用全局编号，可以用下面的做法改成按照 section 编号

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\numberwithin{equation}{section}
\numberwithin{figure}{section}
\numberwithin{table}{section}

可以在草稿阶段使用 refcheck 宏包来检查标签信息，它会直接把标签显示在PDF中，而且对未打标签但带编号的公式和未使用的标签等会警告，在正式发布时必须移除并重新编译。

空格与换行

整理一下关于LaTeX中空格相关的排版细节：

  • 在 LaTeX 中的空格是有意义的，在行末的单个换行符也被视为空格。多个连续空格会被视为一个空格。
  • ~ 在插入空格的同时不允许在空格处换行，通常用于人名之间，避免在名字和姓氏之间换行。
  • 使用 \ 进行强制空格插入，通常用在需要明显分隔的字符之间，例如在两个字母之间插入额外的空格，a\ b。
  • 除了标准空格长度，还有一些命令可以更精细地控制排版间隙：
    • \!：一个负空格，缩小间距，常用于多重积分号之间，例如 \int\!\int f(x,y)\,dx\,dy，当然也可以直接使用\iint
    • \,：一个细小的空格（小于普通空格），常用于积分号中的dx之前，例如 \int_a^b f(x)\,dx
    • \:：中等大小的空格（大于 \,）
    • \;：比 \: 更大的空格
    • \quad 和 \qquad：相对较大的空格，分别是当前字体中一个字宽和两个字宽。
  • 在数学公式中，空格通常会被忽略，LaTeX 会自动调整数学公式中的间距，也可以使用上面提到的 \,、\: 等命令来手动调节空格。

整理一下关于LaTeX中换行相关的排版细节：

  • 在 LaTeX 中连续两个换行符（即产生一个空行）会将文字分段，这是最常见的用法。多个连续空行仍然被视作一个空行。
  • \par 命令可以用于结束当前段落并开始新段落，与空行的效果是一样的。（但是不建议使用，\par更适合用于宏定义中）
  • 使用 \\ 或 \newline 可以强制当前行结束并开始新的一行。两者并不等价，例如\\可以加参数：使用 \\[length] 可以在换行的同时调整行间距，例如\\[1cm]。
  • \\* 在强制换行的同时不允许在换行处分页。
  • 在数学公式和表格中的换行有专门的机制，通常使用\\。

首行缩进

  • LaTeX 默认会对段落首行进行缩进（\parindent 的默认值为 15pt 或 1em，视文档类而定）；但是存在一个例外：在 \section、\subsection 等章节命令之后的首段，不会缩进。这个行为是英文排版中的传统风格：章节首段顶格写，其余段落缩进。
  • 通常加上indentfirst宏包确保所有段落都应用首行缩进。
  • ctexart 等中文文档类已经默认对所有段落设置首行缩进，以符合中文排版习惯。

字体与标点符号

  • 关于字体：
    • 在正文中引用一句话或者一段话应该使用斜体 \textit{} 而不是引号。
  • 对于引号的处理：
    • 对于英文文档，通常使用 pdflatex 编译，此时不要使用常见的引号和双引号，应该使用 LaTeX 特殊的单双引号（`` 和 ''）；如果使用 xelatex 编译，有些标点符号的错误可能很难发现。
    • 对于中文文档，通常使用 xelatex 编译，支持直接使用单引号和双引号标点符号
  • 关于各种横线/破折号的细节比引号更加复杂，xelatex 和 lualatex 直接支持 UTF8 编码的横线/破折号，但是 pdflatex 的支持较差。最好使用 LaTeX 支持的原始方案：使用1/2/3个连续的 ASCII 字符 −：
    • 在数学环境中：-（U+002D = 0x2D）被自动渲染为减号 −（U+2212）
    • 在文本环境中：
      • -- 被渲染为 En Dash –（U+2013）
      • --- 被渲染为 Em Dash —（U+2014）

注释

LaTeX 使用 % 作为单行注释，对于多行注释则没有原生语法，除了直接使用单行注释，还有如下几种方案：

第一种方案是使用条件逻辑判断跳过大段内容，例如

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\iffalse
这里是大段文本，
包括数学公式 $a^2+b^2=c^2$，
甚至表格、图片等复杂内容。
都会被忽略，不会编译。
\fi

第二种方案是使用 comment 宏包提供的专用 comment 环境，例如

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\usepackage{comment}

\begin{comment}
这里是需要注释掉的大段内容，
支持任意 LaTeX 代码，
但不会出现在输出中。
\end{comment}

示例文档

下面是一个单文件版本的示例文档

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\documentclass{article}

\usepackage{amsmath, amssymb, amsthm}
\usepackage{mathtools}
\usepackage{mathrsfs}
\usepackage{bm}
\usepackage{extarrows}
\usepackage{geometry}
\usepackage{float}
\usepackage{indentfirst}
\usepackage{anyfontsize}
\usepackage{booktabs,multirow}
\usepackage{multicol}
\usepackage{enumitem}
\usepackage{appendix}

\usepackage[dvipsnames]{xcolor}
\usepackage{graphicx}
\graphicspath{
    {./figure/}{./figures/}{./image/}{./images/}{./graphic/}
    {./graphics/}{./picture/}{./pictures/}
}

\usepackage{subcaption}
\usepackage{epstopdf}

\usepackage[ruled, lined, linesnumbered]{algorithm2e}
\usepackage{hyperref}
\hypersetup{colorlinks=true,linkcolor=,urlcolor=cyan}

\usepackage{thmtools}
\declaretheorem[style=plain, name=Theorem, numbered=yes]{theorem}
\declaretheorem[style=plain, name=Proposition, numbered=yes, sibling=theorem]{proposition}
\declaretheorem[style=plain, name=Corollary, numbered=yes, sibling=theorem]{corollary}
\declaretheorem[style=plain, name=Lemma, numbered=yes, sibling=theorem]{lemma}
\declaretheorem[style=plain, name=Claim, numbered=yes, sibling=theorem]{claim}
\declaretheorem[style=definition, name=Definition, numbered=yes]{definition}
\declaretheorem[style=remark, name=Remark, numbered=yes]{remark}

\newenvironment{keywords}{\par\vskip 2ex\textbf{Keywords:}\enspace}{\par}

\title{Your Paper Title}

\author{
    Author-1 \thanks{xxx yyy zzz. Email: {\tt author1@example.edu}.} \and
    Author-2 \thanks{xxx yyy zzz. Email: {\tt author2@example.edu}.}
}

\date{}

\begin{document}

\maketitle

\begin{abstract}
    Your abstract.
\end{abstract}

\begin{keywords}
    AAA, BBB, CCC
\end{keywords}

\section{Introduction}


\section{Background}


\section{Numerical method}


\section{Numerical results}


\section{Conclusions and future work}


\bibliographystyle{abbrv}
\bibliography{reference} % reference.bib

\end{document}