Entstehung

• Donald Knuth, 1977–1986: Textsatzsystem TeXτεχ → /tɛç/ für The Art of Computer Programming
• Leslie Lamport, ab 1980er: Softwarepaket LaTeX zur einfacheren Benutzung von TeX

Typografie

Makrotypografie

• Satzspiegel
• Zeilenlänge vs. -abstand
• Platzierung von Überschriften im Weißraum
• Platzierung von Bildern und Tabellen
• Schusterjungen / Hurenkinder
• Gleichmäßiger Grauwert
• …

Typografie

Mikrotypografie

• Ligaturen
• Kerning
• echte Kursiven, Kapitälchen, Schriftgrade …
• Wortabstände
• …

Ablauf des Workshops

Ziel: Wir arbeiten zusammen unser LaTeX-Skript durch, das ihr nach dem Wochenende als kompakte Referenz verwenden könnt.

• Learning by Doing
• Verstehen, wie LaTeX funktioniert
• Einzelheiten später nachschlagen

WYSIWaaas?

What You See Is What You Get

• Formatierung mit unmittelbarem optischen Feedback

Bildquelle: xkcd

Kommentare

Nach einem Prozentzeichen wird der Rest der Zeile vom Compiler ignoriert. Der Kommentartext erscheint also nicht im fertigen Dokument.

% Beginn Steckbrief
Name: Donald Knuth \\
Geburtsdatum: \\ % TODO: einfügen
Geburtsort: Milwaukee, Wisconsin
% Ende Steckbrief

Tastenkombinationen: Strg + T und Strg + U

Präambel & Dokumentumgebung

👁 Ein mit LaTeX gesetztes Dokument besteht aus:

• Präambel: globale Einstellungen (Dokumentklasse, Kodierung, Sprache, Seitenformat, zusäzliche Pakete, …) und
• Dokumentumgebung: Inhalt des Dokuments.

\documentclass[ngerman]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage[ngerman]{babel}

\begin{document}
Hallo, Welt!
\end{document}

Sprachen – ein Beispiel

\today
\selectlanguage{ngerman}
\today
\selectlanguage{swedish}
\today
\selectlanguage{russian}
\today
\selectlanguage{greek}
\today
\selectlanguage{english}
\today

Fließtext

Fließtext kann direkt in den Quelltext ↲
geschrieben werden. ↲
Einfache Zeilenumbrüche ↲
werden dabei ignoriert, ↲
genau wie     mehrere Leerzeichen. ↲
↲
Leerzeilen erzeugen einen neuen Absatz,↲
standardmäßig mit Einzug. ↲
Manuelle Zeilenumbrüche können mit ↲
zwei Backslashes erzwungen werden, ↲
haben in Fließtext aber eigentlich \\ ↲
nichts verloren.

Reservierte Zeichen

Bestimmte Zeichen lösen in LaTeX Dinge aus:

# $ % ^ & _ { } ~ \

50% sind die Hälfte.

Lösung: »\« voranstellen:

50\% sind die Hälfte.

Funktioniert nicht mit »\\«, Lösung dafür später.

Abschnitte und Kapitel

Texte werden durch Überschriften in Abschnitte und Kapitel unterteilt. Immer verfügbar:

\section{Ebene 1}
\subsection{Ebene 2}
\subsubsection{Ebene 3}
\paragraph{Ebene 4}
\subparagraph{Ebene 5}

Je nach Dokumentenklasse zusätzlich:

\chapter{Kapitel}
\part{Teil}

Abschnitte und Kapitel

Mit Sternchen fallen bei allen diesen Befehlen die Nummerierung und der Eintrag im Inhaltsverzeichnis weg:

\section*{Kein Verzeichniseintrag}

Außerdem kann für das Inhaltsverzeichnis ein alternativer Titel angegeben werden:

\section[Titel im Verzeichnis]
{Kapitelüberschrift}

Titelei

\documentclass[ngerman]{scrartcl}
\usepackage{babel}
\title{Die Welt der Trüffel}
\author{Fooboar Rüssel \\\\ Fachschaft
WIAI\thanks{WIe AIn Profi},
Otto-Friedrich-Universität Bamberg}
\date{\today}
\begin{document}
\maketitle
\section{Trüffelsuche}
\subsection{Suche mit Schwein}
\subsection{Suche ohne Schwein}
Wer macht denn sowas?
\section{Trüffelrezepte}
Mein Lieblingsrezept
\end{document}

Inhaltsverzeichnis

\documentclass[ngerman]{scrartcl}
\usepackage{babel}
\begin{document}
\tableofcontents
\section{Trüffelsuche}
Der erste Abschnitt.
\subsection{Suche mit Schwein}
Ein Unterabschnitt.
\subsection{Suche ohne Schwein}
Ein weiterer Unterabschitt.
\subsubsection[But why?]
              {Wer macht denn sowas?}
Unter-Unterabschnitt.
\section{Trüffelrezepte}
Mein Lieblingsrezept
\end{document}

Zielsetzung

Ein größeres LaTeX-Projekt anlegen und dabei …

• verhindern, dass LaTeX-Dokumente zu monströser Größe anwachsen 👹
• den Überblick über die Struktur eines Projekts behalten

Hauptdatei 👑

• enthält Grundgerüst, Titel, Inhaltsverzeichnis etc.
• bindet einzelne Kapitel ein mit
  \input{pfad/zur/datei} oder \include{pfad/zur/datei}

\documentclass{article}
\usepackage[ngerman]{babel}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[T1]{fontenc}
\title{Ein Titel}
\begin{document}
    \maketitle
    \tableofcontents
    \input{abschnitt1.tex}
    \input{abschnitt2.tex}
\end{document}

Datei mit Teilabschnitt

• enthält keine Präambel
• enthält kein \begin{document} und \end{document}

\section{Dies ist Abschnitt 1}
Hier ein Absatz zum
Inhalt von Abschnitt 1.

% …

\section{Dies ist Abschnitt 2}
Hier ein Absatz zum
Inhalt von Abschnitt 2.

% …

Dateipfade angeben 👣

• wichtig für \input{} und \include{} sowie später für das Einbinden von Bildern
• Datei- und Ordnerstruktur = Baumstruktur 🌳

Dateipfade angeben 👣

Absolute Dateipfade

• Pfad von der Wurzel des Ordnerbaums bis zur jeweiligen Datei
• die verschiedenen Ebenen des Baums werden dabei durch folgende Zeichen getrennt:
  • Unter Unix: »/«
  • Unter Windows: »\«

Absoluter Pfad zu main.tex

• Unix: /home/knut/docs/latex/main.tex
• Windows: C:\knut\docs\latex\main.tex

Bei LaTeX muss stets die Unix-Syntax für Pfadangaben verwendet werden. Deshalb werden wir im Folgenden diese verwerden.

Dateipfade angeben 👣

Relative Dateipfade

• Pfad von einem bestimmten Ort irgendwo im Ordnerbaum bis zur jeweiligen Datei
• kürzer + weniger Schreibarbeit! ☺
• bei \input{} und \include{} kann der Pfad zu einer Unterdatei relativ zur Hauptdatei angeben werden

Dateipfade angeben 👣

Relative Dateipfade

Relativer Pfad von main.tex zu part1.tex in Unterordner

./sections/part1.tex

Dateipfade angeben 👣

Relative Dateipfade

Relativer Pfad von main.tex in eigenem Unterordner zu part1.tex in anderem Unterordner

../sections/part1.tex

Zwei Punkte »..« bezeichnen den Elternordner des aktuellen Ordners (hier: latex, den Elternordner des Ordners main).

Präambel auslagern

Was denkt ihr, passiert, wenn wir die Präambel in eine Unterdatei auslagern?

Wird das Gesamtdokument kompilieren oder nicht?

Ja, es kompiliert!
Ein einfacher Weg, um die Hauptdatei noch übersichtlicher zu halten.

Leerzeichen

• normale Wortzwischenräume: Leertaste
• geschütztes Leerzeichen: ~
• schmales Leerzeichen: \,
• viele weitere Breiten verfügbar

Schmale Leerzeichen werden z.\,B. in
Abkürzungen und zwischen Zahlen und
Einheiten verwendet: 10\,s.
Normalbreite, aber geschützte
Leerzeichen können u.\,a.
dabei helfen, Titel und Namen in
einer Zeile zu halten: Dr.~Fooboar.

English spacing

In englischsprachigen Dokumenten verwendet LaTeX das traditionelle English spacing, also doppelte Leerzeichen nach dem Satzende.

Das kann mit \frenchspacing vor dem ersten Absatz verhindert werden. \nonfrenchspacing schaltet wieder zurück.

Bei English spacing versucht LaTeX, nach Abkürzungen trotzdem normale Wortzwischenräume zu setzen. Das sollte aber kontrolliert werden. Eingreifen können wir mit

• erzwungenen Wortzwischenräumen: .\␣
• erzwungenen Satzenden: \@.␣

Striche

Silbentrennung

LaTeX trennt Wörter im Normalfall automatisch richtig, wenn die richtige Sprache konfiguriert ist. Es kann aber auch manuell eingegriffen werden:

Einige der Codes funktionieren nur mit eingebundenem babel-Paket.

Zitate

Das Paket csquotes stellt u. a. den Befehl \enquote zur Verfügung:

\enquote{Ein \enquote{verschachteltes}
Zitat.}

Wenn das Paket mit autostyle=true eingebunden wird, werden bei fremdsprachigen Zitaten die entsprechenden Anführungszeichen verwendet:

\foreignquote{english}{An English
quote.}

Hervorhebungen

Für Hervorhebungen im Fließtext eignet sich am besten der semantische Befehl \emph{} (emphasis), der sich auch schachteln lässt:

\emph{Wenn man in einem ganzen Haufen
von wichtigem Text \emph{noch
wichtigeren Text} verstecken will,
hilft die Verschachtelung von
Emphasen.}

Optische Auszeichnungen

legen genau fest, wie Text formatiert wird:

Auszeichnungen schachteln

Möglich, solange die verwendete Schrift den entsprechenden Schnitt enthält:

\textbf{Sehr
    \textit{wichtiges
        \textsc{Zeug}
    }
}

Schriftgröße

Voreingestellte Schriftgrößen

{\<fontsize> ein Textabschnitt}

Schriftgrößen relativ zu normalsize:

{\tiny         Wenn}
{\footnotesize du}
{\small        das}
{\normalsize   lesen}
{\large        kannst,}
{\Large        brauchst}
{\LARGE        du}
{\huge         keine}
{\Huge         Brille.}

Schriftgröße

Manuelle Konfiguration möglich

\fontsize{<schriftgröße>}{<zeilenhöhe>}
\selectfont

Das ist Text in normaler Schriftgröße.

\fontsize{1cm}{0.9cm}\selectfont
Das ist wirklich riesige Schrift.

\normalsize
Back to normal.

URLs

Das Paket hyperref stellt den Befehl \url{} bereit, der URLs

• zeichentreu
• mit bindestrichlosen Umbrüchen
• mit gut unterscheidbaren Zeichen
• im PDF anklickbar

wiedergibt.

\url{https://www.latex-project.org/}

Flattersatz

Standardmäßig setzt LaTeX Fließtext im Blocksatz, aber auch Flattersatz ist möglich.

\raggedright … \raggedleft …
\centering …

Alternativ einsetzbare Umgebungen:

\begin{flushleft}  Text \end{flushleft}
\begin{flushright} Text \end{flushright}
\begin{center}     Text \end{center}

Guter Flattersatz ist noch schwieriger als guter Blocksatz, daher lieber vermeiden!

Einzüge und Abstände

• Absätze werden standardmäßig durch Erstzeileneinzüge (\parindent) verdeutlicht
• Stattdessen (!) können auch Abstände (\parskip) verwendet werden
• Die beiden Parameter sind beliebig einstellbar:

\setlength{\parindent}{0pt}
\setlength{\parskip}{1em
    plus  .5em % erlaubte Dehnung
    minus .5em % erlaubte Stauchung
}

• Mit \noindent kann für nur einen Absatz der Einzug abgeschaltet werden

Ungeordnete Listen 📜

\begin{itemize}
    \item Nudelplatten
    \item Passierte Tomaten, % …
    \item Oregano, Basilikum, % …
    \item Mozzarella
    \item Mehl
    \item Milch
\end{itemize}

Die einzelnen Stichpunkte werden in jeder Aufzählungsumgebung durch den Befehl \item gekennzeichnet.

Geordnete Listen und Definitionslisten

\begin{enumerate}
  \item die Zwiebeln in einem Topf % …
  \item passierte Tomaten, Möhren % …
  \item mit Kräutern und Gewürzen % …
  % \item …
\end{enumerate}

\begin{description}
  \item [Béchamelsauce] Béchamel % …
  \item [Lasagne] Als Lasagne % …
\end{description}

Kompakte Listen

Das Paket paralist stellt Aufzählungen ohne riesige Zwischenräume zur Verfügung.

\section{Zutaten}
\begin{compactitem}
  % \item …
\end{compactitem}
\section{Zubereitung}
\begin{compactenum}
  % \item …
\end{compactenum}
\section{Glossar}
\begin{compactdesc}
  % \item …
\end{compactdesc}

Aufzählungen im Absatz

Neben den kompakten Listen stellt paralist auch Listen zur Verfügung, die in einem Absatz stehen.

Folgende Kräuter sind für % …
\begin{inparaitem}
    \item Liebstöckel
    \item Petersilie
    \item Schnittlauch
\end{inparaitem}

Natürlich gibt es auch hier ein Pendant namens inparaenum für geordnete Listen.

Verschachtelte Listen

\begin{compactitem}
  % …
  \item Gemüse \begin{compactitem}
    \item Passierte Tomaten
    \item Möhren
    \item Erbsen
    \item Zwiebeln
  \end{compactitem}
  \item Kräuter \begin{compactenum}
    \item Oregano
    \item Basilikum
    \item Rosmarin
  \end{compactenum}
  % …
\end{compactitem}

Aufzählungsarten

Die Art der Aufzählung lässt sich über den optionalen Parameter label ändern. Hierfür ist das Paket enumitem notwendig.

% Römische Zahlen
\begin{enumerate}[label=\roman*]
% …
% Arabische Zahlen
\begin{enumerate}[label=\arabic*]
% …
% Alphabetisch
\begin{enumerate}[label=\alph*]
% …

Formel-Umgebungen 🧮

$2 \sqrt{\frac{\pi^2}{3} \cdot c_2}$

Mathematische Formeln können nur im sogenannten Mathmode gesetzt werden, der inline durch zwei Dollarzeichen aktiviert wird. Außerdem gibt es eine Blockumgebung:

\begin{equation}
  2 \sqrt{\frac{\pi^2}{3} \cdot c_2}
\end{equation}

Pakete: amsmath, amsthm, amssymb, mathtools

Darstellung von Grenzen

Mit dem Befehl \limits lassen sich die Grenzen von Integralen unter und über dem Integralzeichen darstellen. Bei Summen, Produkten und Grenzwerten geschieht das automatisch.

\sum_{i=1}^{n^2}(x+2)
\prod_{j=1}^{100}(3 \cdot x)
\lim_{x \rightarrow \infty}(14x^3 - 12)
\int\limits_{-12}^{4}(14x^3 - 12)

Der Einsatz von \limits sollte im Fließtext vermieden werden.

Ausrichtung von mehreren Gleichungen

Die Umgebung align erlaubt es, Gleichungen zum Beispiel am › = ‹ auszurichten.

\begin{align}
  13 \cdot (4a - 3)^2 &= 13 … \\
      &= 208a^2 - 312a + 117
\end{align}

• Ausgerichtet wird am ›&‹-Zeichen.
• Zeilenumbrüche werden mit ›\\‹ markiert.
• Die Nummerierung kann bei align und equation durch durch ein Sternchen nach dem Umgebungsnamen (z. B. \begin{align*} und \end{align*}) unterdrückt werden.

Installation 🖥️

minted benötigt die Programmiersprache Python. Nach der Installation von Python kann das zugehörige Paket Pygments in der Eingabeaufforderung installiert werden durch:

pip install Pygments

Anschließend muss das Paket minted (oder listings) nur noch eingebunden werden:

\usepackage{minted}
\usepackage{listings}

Code im LaTeX-Quelltext

In einer eigenen Umgebung:

\section*{Haskell-Magie}
Quadrate aller geraden % …
\begin{minted}{haskell}
[x^2 | x <- [1..200], even x]
\end{minted}

Inline im Quelltext:

\section*{Ein HTML-Beispiel}
Eine Überschrift wird so ausgezeichnet:
\mint{html}|<h2>LaTeX im Studium</h2>|.

Externer Code

Um Redundanz zu vermeiden, ist es manchmal praktisch, den Quelltext direkt aus der Quelldatei einzulesen.

\section*{Einfache Java-Anwendung}
\inputminted{java}{Test.java}

public class Test {
    public static void main(/*…*/) {
        System.out.println(/*…*/);
    }
}

Code im LaTeX-Quelltext

In einer eigenen Umgebung:

\section*{Haskell-Magie}
Quadrate aller geraden % …
\begin{lstlisting}[language=Haskell]
[x^2 | x <- [1..200], even x]
\end{lstlisting}

Das Paket listings stellt keinen Befehl für inline-Listings zur Verfügung.

Externer Code

Praktischerweise bietet auch listings einen Befehl zum Einfügen externen Codes:

\section*{Einfache Java-Anwendung}
\lstinputlisting[language=Java]{Test.java}

public class Test {
    public static void main(/*…*/) {
        System.out.println(/*…*/);
    }
}

Spaltendefinitionen

\begin{tabular}{lrcl}
    % Tabelleninhalt
\end{tabular}

Vertikale Trennlinien und doppelte horizontale Linien sind unter Typograph*innen nicht gern gesehen und sollten vermieden werden.

Tabelleninhalt

\begin{tabular}{lll}
    \toprule
    Spalte 1 & Spalte 2 & Spalte 3 \\
    \midrule
    Inhalt a & Inhalt b & Inhalt c \\
    Inhalt e & Inhalt f & Inhalt g \\
    Inhalt i & Inhalt j & Inhalt k \\
    \bottomrule
\end{tabular}

• Zellen werden durch ›&‹ abgetrennt.
• Reihen werden durch ›\\‹ beendet.
• \toprule, \midrule und \bottomrule strukturieren die Tabelle.

Weiterführendes Beispiel

\begin{table}[h]
    \begin{tabular}{llr}
        \toprule
        Struktur & \multicolumn{2}{l}{Zeitkomplexität für Zugriff} \\ \cmidrule(r){2-3}
        & Average & Worst \\
        \midrule
        Stack & $\mathcal{O}(n)$ & $\mathcal{O}(n)$ \\
        Binärbaum & $\mathcal{O}(log(n))$ & $\mathcal{O}(log(n))$ \\
        AVL-Baum & $\mathcal{O}(log(n))$ & $\mathcal{O}(log(n))$ \\
        \bottomrule
    \end{tabular}
\end{table}

🔗 Dokumentation zu Booktabs

Fußnoten 📎

\usepackage{hyperref}

Die Nummerierung erfolgt automatisch und ist fortlaufend, unabhängig davon, ob ein neuer Abschnitt beginnt.

Eber, beim Hausschwein insbesondere
oberdeutsch Saubär, beim Wildschwein
Keiler, bezeichnet das männliche
Geschlecht des Schweins.
\footnote{\url{https://de.wikipedia.org/
wiki/Eber}}

Konfiguration von Fußnoten

Das Paket footmisc stellt verschiedene weitere Optionen für die Darstellung von Fußnoten zur Verfügung, die als optionale Parameter an den Befehl \usepackage übergeben werden können.

% Zählung auf jeder Seite neu beginnen:
\usepackage[perpage]{footmisc}

% Fußnoten inline anzeigen lassen:
\usepackage[para]{footmisc}

% Symbole statt Nummerierung verwenden:
\usepackage[symbol]{footmisc}

Querverweise

Manuell (Just don’t!)

Wie man in Abbildung 23 sieht, …

Mit dem Befehl \ref:

\begin{figure}[H]
    \includegraphics % …
    \caption{Unser Maskottchen Fooboar}
    \label{img:fooboar}
\end{figure}

Wie man in Abbildung \ref{img:fooboar} …

Referenzen

Mit dem Paket cleveref (mit einem ›r‹!):

\begin{figure}[H]
    \includegraphics % …
    \caption{Unser Maskottchen Fooboar}
    \label{img:fooboar}
\end{figure}

Fooboar ist ein sehr engagierter
Jungeber (siehe \cref{img:fooboar}).

Der Befehl \cref fügt selbstständig die passende Abkürzung ein.

Weiterführend

• Wurde vor dem Paket cleveref das Paket hyperref eingebunden, entsteht ein klickbarer Link im fertigen PDF.
• Mehrere Referenzen können in \cref kommagetrennt angegeben werden.

\section{Ein Einstieg}
\label{sec:section1}
% …
Hier sei verwiesen auf
\cref{sec:section1,sec:section2,
sec:section3,sec:section5}.

Stichwortverzeichnis anlegen

\usepackage{makeidx}
\makeindex
\begin{document}
\maketitle
\section{Was ist LaTeX\index{LaTeX}?}
LaTeX\index{LaTeX} ist ein
Textsatzsystem\index{Textsatzsystem}.
\newpage \section{TeX\index{TeX} vs.
LaTeX\index{LaTeX}} Es basiert auf
TeX\index{TeX}, einer Erfindung von
Donald Knuth\index{Knuth, Donald}.
Da TeX\index{TeX} in seiner Syntax sehr
viel komplexer als LaTeX\index{LaTeX}
ist, ist LaTeX\index{LaTeX} wesentlich
weiter verbreitet.
\printindex

Präsentationen gestalten

Für Präsentationen gibt es die Dokumentenklasse beamer sowie zahlreiche Vorlagen und Themes.

\documentclass{beamer}
\usetheme{Frankfurt}
\usecolortheme{seahorse}
\usepackage[utf8]{inputenc}

\begin{document}
\begin{frame} 
    \frametitle{Zitronensorbet}
    \framesubtitle{Inkarnation des Guten?}
    \begin{definition}
        Ein Zitronensorbet ist eine
        halbgefrorene \textbf{Speiseeiscreme}
        auf Basis von \textit{Zitronen}.
    \end{definition}
\end{frame}
\end{document}

Grafiken erstellen

TikZ (»TikZ ist kein Zeichenprogramm«) ist ein umfangreiches Paket zur Erstellung von Vektorgrafiken.

% …
\tikzstyle{every node}=[draw=black,thick,anchor=west]
\tikzstyle{selected}=[draw=red,fill=red!30]
\tikzstyle{dir}=[fill=gray!50]
\tikzstyle{relativeTo}=[fill=blue!70]
\begin{tikzpicture}[%
grow via
three points={one child at (0.5,-0.7) and
two children at
(0.5,-0.7) and (0.5,-1.4)},
edge from
parent path={(\tikzparentnode.south)
 |- (\tikzchildnode.west)}]
\node {/ oder C:}
child { node {home}
  child { node {knut}
    child { node {pictures}}
    child { node {docs}
      child { node [dir] {latex}
        child { node [relativeTo] {main.tex}
        child { node [selected] {part1.tex}
      }
    }
  }
};
\end{tikzpicture}

Linguistik

Mit dem Paket qtree lassen sich Konstituentenbäume erstellen:

\Tree [.S [.NP LaTeX ]
[.VP [.V is ] [.NP fun ] ] ]

Mathematische Beweisführung

Beweisbäume lassen sich mit dem Paket prftree einwandfrei darstellen.

\begin{displaymath}
\prftree[l,r]{}{[comp$\_{ns}$]}
{
  \prftree[l,r]{}{[comp$\_{ns}$]}
  {
    \prftree[l,r]{}{[ass$\_{ns}$]}
    {
      -
    }
    {
      (\texttt{m:=a}, \sigma\_{\bot,\bot})
      \rightarrow \sigma\_{48,\bot}
    }
  }
  {
    \prftree[l,r]{}{[ass$\_{ns}$]}
    {
      -
    }
    {
      (\texttt{n:=b}, \sigma\_{48,\bot})
      \rightarrow \sigma\_{48,18}
    }
  }
  {
    (\texttt{m:=a; n:=b}, \sigma\_{\bot,\bot})
    \rightarrow \sigma\_{48,18}
  }
}
{
  \prftree[l,r]{}{}
  {
    \dots
  }
  {
    \textbf{[1]}\ (\texttt{LOOP}, \sigma\_{48,18})
    \rightarrow \sigma\_{6,6}
  }
}
{
  (\texttt{m:=a; n:=b; LOOP}, \sigma\_{\bot,\bot})
  \rightarrow \sigma\_{6,6}
}
\end{displaymath}