latexify_py是一个Google开源的Python包，可以将Python源代码片段编译为相应的LaTeX表达式。
latexify_py的使用非常简单，只需安装该库（pip install latexify-py）并导入相应模块即可。下面介绍的是一些简单的使用方法。
将Python函数转化为LaTex公式
import latexify
import math
@latexify.function
def solve(a, b, c):
return (-b + math.sqrt(b**2 - 4*a*c)) / (2*a)
print(solve)
solve
输出的LaTex的公式为：
$$\mathrm{solve}(a,b,c)=\frac{-b+\sqrt{b^{2}-4ac}}{2a}$$
可以看到上述代码中使用了装饰器，如果不使用装饰器，可以使用latexify.get_latex()来获取公式：
def solve(a, b, c):
return (-b + math.sqrt(b**2 - 4*a*c)) / (2*a)
latexify.get_latex(solve)
输出的内容为：’\\mathrm{solve}(a,b,c)=\\frac{-b+\\sqrt{b^{2}-4ac}}{2a}’
一些更为复杂的输出案例：
分段函数
@latexify.function
def sinc(x):
if x == 0:
return 1
else:
return math.sin(x) / x
print(sinc)
sinc
输出内容为：
$$\mathrm{sinc}(x)=\left\{\begin{array}{ll}1,&\mathrm{if}\x=0\\\frac{\sinx}{x},&\mathrm{otherwise}\end{array}\right.$$
分段递归函数
@latexify.function
def fib(x):
if x == 0:
return 0
elif x == 1:
return 1
else:
return fib(x-1) + fib(x-2)
print(fib)
fib
输出内容为：
$$\mathrm{fib}(x)=\left\{\begin{array}{ll}0,&\mathrm{if}\x=0\\1,&\mathrm{if}\x=1\\\mathrm{fib}\mathopen{}\left(x-1\mathclose{}\right)+\mathrm{fib}\mathopen{}\left(x-2\mathclose{}\right),&\mathrm{otherwise}\end{array}\right.$$
Latexify的参数设定
Latexify除了以上简单的使用外，还支持输入部分参数来完善整体的公式输出。
函数名称、参数的重定义
identifiers = {
"my_function": "f",
"my_inner_function": "g",
"my_argument": "x",
}
@latexify.function(identifiers=identifiers)
def my_function(my_argument):
return my_inner_function(my_argument)
print(my_function)
my_function
输出内容为：
$$f(x)=g\mathopen{}\left(x\mathclose{}\right)$$
自动转化数学符号
@latexify.function(use_math_symbols=True)
def greek(alpha, beta, gamma, Omega):
return alpha * beta + math.gamma(gamma) + Omega
print(greek)
greek
输出内容为：
$$\mathrm{greek}(\alpha,\beta,\gamma,\Omega)=\alpha\beta+\Gamma\mathopen{}\left(\gamma\mathclose{}\right)+\Omega$$
赋值语句简化
不设置简化的代码：
@latexify.function()
def f(a, b, c):
discriminant = b**2 - 4*a*c
numerator = -b + math.sqrt(discriminant)
denominator = 2*a
return numerator / denominator
print(f)
f
输出内容为：
$$\begin{array}{l}\mathrm{discriminant}=b^{2}-4ac\\\mathrm{numerator}=-b+\sqrt{\mathrm{discriminant}}\\\mathrm{denominator}=2a\\f(a,b,c)=\frac{\mathrm{numerator}}{\mathrm{denominator}}\end{array}$$
如果进行简化设置：
@latexify.function(reduce_assignments=True)
def f(a, b, c):
discriminant = b**2 - 4*a*c
numerator = -b + math.sqrt(discriminant)
denominator = 2*a
return numerator / denominator
print(f)
f
输出内容为：
$$f(a,b,c)=\frac{-b+\sqrt{b^{2}-4ac}}{2a}$$
使用二进制操作符号
@latexify.function(use_set_symbols=True)
def f(x, y):
return x & y, x | y, x - y, x ^ y, x< y, x<= y, x > y, x >= y
print(f)
f
输出内容为：
$$f(x,y)=\mathopen{}\left(x\cap y,x\cup y,x\setminus y,x\mathbin{\triangle}y,x\subset y,x\subseteq y,x\supset y,x\supseteq y\mathclose{}\right)$$
不输出函数只输出表达式
@latexify.function(use_signature=False)
def f(a, b, c):
return (-b + math.sqrt(b**2 - 4*a*c)) / (2*a)
print(f)
f
$$\frac{-b+\sqrt{b^{2}-4ac}}{2a}$$
此方法也可以使用@latexify.expression装饰器进行输出：最终输出内容完全一致。
import latexify
import math
@latexify.expression
def solve(a, b, c):
return (-b + math.sqrt(b**2 - 4*a*c)) / (2*a)
print(solve)
solve
更加复杂的示例：矩阵计算支持：
import numpy as np
@latexify.function(reduce_assignments=True, use_math_symbols=True)
def transform(x, y, a, b, theta, s, t):
cos_t = math.cos(theta)
sin_t = math.sin(theta)
scale = np.array([[a, 0, 0], [0, b, 0], [0, 0, 1]])
rotate = np.array([[cos_t, -sin_t, 0], [sin_t, cos_t, 0], [0, 0, 1]])
move = np.array([[1, 0, s], [0, 1, t], [0, 0, 1]])
return move @ rotate @ scale @ np.array([[x], [y], [1]])
print(transform)
transform
输出内容为：
$$\mathrm{transform}(x,y,a,b,\theta,s,t)=\begin{bmatrix}1&0&s\\0&1&t\\0&0&1\end{bmatrix}\cdot\begin{bmatrix}\cos\theta&-\sin\theta&0\\\sin\theta&\cos\theta&0\\0&0&1\end{bmatrix}\cdot\begin{bmatrix}a&0&0\\0&b&0\\0&0&1\end{bmatrix}\cdot\begin{bmatrix}x\\y\\1\end{bmatrix}$$
Latexify生成伪代码
Latexify通过装饰器@latexify.algorithmic可生成伪代码，示例：
@latexify.algorithmic
def fib(x):
if x == 0:
return 0
elif x == 1:
return 1
else:
return fib(x-1) + fib(x-2)
print(fib)
fib
输出内容为：
更多示例：
@latexify.algorithmic
def collatz(x):
n = 0
while x > 1:
n = n + 1
if x % 2 == 0:
x = x // 2
else:
x = 3*x + 1
return n
print(collatz)
collatz
