Markdown转LaTeX的Python程序大全（持续更新）

Markdown是做笔记的利器，虽然有Pandoc这样的工具，但直接转过去的格式通常是没法直接编译成功的。其中一个最大的问题就是公式的转换。

比如在Markdown里面，写不写\begin{equation}这样的代码其实都不会自动编号，所以经常在做笔记的时候索性就不想写了。那么此时通常是用双$$符号来进行公式居中排版，而编号就手动用\tag{1}这样的方式进行。这种方式在Markdown里一时爽，但转成$\LaTeX$LATE​X的时候就非常痛苦了。转换过去的一大通代码无法编译，并且也不好改。当然还有一些非常不同于自己平时的操作，比如它会自动引用一些不太习惯的宏包。这种时候如果手动去修改工作量巨大。

在多次试验过后，发现最简单的方式还是将Markdown的正文部分直接粘到$\TeX$TE​X的文件中，因为这样至少纯公式的部分就完全不用改动。至于作用域和环境的修改就手动弄一下就好。当然这种做法仍然是不够有效，尤其手动修改的时候十分容易出错，所以我们还是总结一些常用的方法，在从Markdown转向$\LaTeX$LATE​X的时候可以极大的节约我们的时间。

这个工作可能要一边做一边来完善，我们先将一些比较直接有效的方法列出，后续内容持续更新。

１．双$$符号转\begin-\end型公式

方法：思路很简单，将文本全部读出，依次将双$$改为\begin{equation}和\end{equation}

def dollar2begin(input_fname,output_fanme):
    f = open(input_fname,'r')
    a = f.read()
    b= ''
    k = 1

    for i in range(100):
        if k%2 ==1:
            b = a.replace("$$",r"\begin{equation}",1)
        else:
            b = a.replace("$$",r"\end{equation}",1)
        a = b
        k += 1
        

    f2 = open(output_fanme,'w')
    f2.write(b)
    f2.close()
    f.close()

调用方式：

input_fname = r'test_input.md'
output_fanme = r'test_output.md'
dollar2begin(input_fname,output_fanme)

2．将\matrix{}域替换为\begin-\end域

方法：这个功能的实现稍嫌复杂，涉及好几个问题。首先定位\matrix所在位置，然后定位其后的第一个左括号{ ，这2步相对好实现。而最难的在于找到和左括号完全对应的右括号}，这里则需要一定的技巧。所以这里先写出括号匹配的方法，再写出完整的替换代码。

 def getIndex(s, i, targets=['{','}']): 
    if s[i] != targets[0]: 
        return -1
    d = deque() 
    for k in range(i, len(s)): 
        if s[k] is targets[1]: 
            d.popleft() 

        elif s[k] is targets[0]: 
            d.append(s[i]) 
        if not d: 
            return k 
    return -1

输入值：s为原字符串，i为第一个左括号所在的位置，targets表示对应的左手括号。这里写成这样是为了方便其它的作用域修改。比如还可以对方括、圆括甚至于其它的一些作用域。这里实现时采用了双队列，逐步将左括加入，如果遇到右括则匹配成功删除这一对（有点像对对碰）。那么当消除到最后一对时，即找到了想要的右括。由于deque是系统自带，因此可以不用导入相应的库。

完整的\matrix转换方法：

 def change_brackets(org_str, targname =r'\matrix',target_str = [r'\begin{matrix}',r'\end{matrix}']):
    first_ind = 0
    while True:   
        # find the sub_ind　of the first bracket after targname
        left_brack = org_str.find(targname,first_ind) + len(targname)
        
        if left_brack > len(targname):
        # find the corresponding right bracket
            right_brack = getIndex(org_str,left_brack)
            org_str = org_str[0 : left_brack : ] +' '+ org_str[left_brack + 1 : :] 
            org_str = org_str[0 : right_brack : ]+target_str[1]+org_str[right_brack + 1 : :]             
            org_str = org_str.replace(targname,target_str[0], 1)
            first_ind = right_brack + 1
        else:
            break
    return org_str

这里为了方便起见，仍然将targname写成了默认类型，同时也对目标域的值进行了指定，所以也可以用于将其它类型进行修改。不过暂时还没发现哪些需要被修改的类型。

3．删除$\LaTeX$LATE​X中不需要的Markdown关键词

这里主要指的就是\tag{0}，这一步操作很简单，因为我们编号的时候自己会有一个编号的习惯，所以可以自行将tag中的数值进行枚举再替换。当然最简单的就是用正则，一步到位。这里我们只写一个简单的实现方式，主要是为了写成一个统一的程序时能够方便地一步到位，而不用到处粘来粘去。

def remove_tags(org_str,targname = r'\tag'):
    i = 0 
    first_ind = 0
    while True:   
        # find the sub_ind　of the first bracket after targname
        left_brack = org_str.find(targname,first_ind) + len(targname)

        if left_brack > len(targname):
        # find the corresponding right bracket
            right_brack = getIndex(org_str,left_brack)
            org_str = org_str.replace(org_str[left_brack-len(targname):right_brack+1],'')
            i += 1
            print(i)
        else:
            break
    return org_str

这里同样，虽然本意只是为了替换掉\tag{}，但同样也可以用于其它同类型的关键词的替换。尤其这个方法可以将任意\label_name{XXX}这种样子的东西全部删掉，可以根据自己的需要进行调整即可。

目前基本上经过上述3步操作，所有在Markdown里能够正常显示的公式就能全部在\LaTeX中直接粘贴使用了。后续如果还有其它的发现，还会继续更新。