Maxima：创建一个作用于字符串部分的函数答案

【问题标题】：Maxima: creating a function that acts on parts of a stringMaxima：创建一个作用于字符串部分的函数
【发布时间】：2020-11-21 19:47:55
【问题描述】：

上下文：我在一个也使用 KaTeX 的平台上使用 Maxima。由于与内容管理相关的各种原因，这意味着我们经常使用 Maxima 函数来生成必要的 KaTeX 命令。

我目前正在尝试开发一组函数，这些函数将有助于为与向量相关的各种符号生成与 KaTeX 命令相对应的不同字符串集。

问题

我编写了以下函数makeKatexVector(x)，它接受一个字符串、列表或列表列表并返回相同类型的对象，每个字符串都包裹在\vec{}中（即makeKatexVector(string)返回\vec{string} 和makeKatexVector(["a","b"]) 返回["\vec{a}", "\vec{b}"]等）。

/* Flexible Make KaTeX Vector Version of List Items */
makeKatexVector(x):= block([ placeHolderList : x ],
            if stringp(x)   /* Special Handling if x is Just a String */
            then placeHolderList : concat("\vec{", x, "}")
            else        if listp(x[1])   /* check to see if it is a list of lists */
                    then        for j:1 thru length(x) 
                            do placeHolderList[j] : makelist(concat("\vec{", k ,"}"), k, x[j] ) 
                        else        if  listp(x)   /* check to see if it is just a list */
                            then  placeHolderList    : makelist(concat("\vec{", k, "}"), k, x) 
                            else    placeHolderList : "makeKatexVector error: not a list-of-lists, a list or a string", 
        return(placeHolderList));

虽然我对上述代码的效率或优雅性有疑问，但它似乎返回了所需的表达式；但是，我想修改这个函数，使它可以区分单字符串和多字符串。

特别是，我希望像 x_1 这样的多字符串返回为 \vec{x}_1 和 not \vec{x_1}。

事实上，我只是想修改上面的代码，让\vec{}包裹在字符串的第一个字符上，不管有多少个字符。

我的尝试

我已经准备好用蛮力解决这个问题（例如将字符串的每个字符转录成一个列表，然后重新组合）；但是，该项目的真正程序员建议我研究“正则表达式”。在探索了那个无尽的兔子洞之后，我找到了命令regex_subst；但是，我找不到任何 Maxima 文档，并且正在努力重现相关文档 here 中的示例。

一旦我可以计算出合适的正则表达式来使用，我打算在上面的代码中使用if 语句来实现它，例如：

if slength(x) >1 
then {regex command}
else {regular treatment}

如果有人知道这些方面的有用资源，我将不胜感激。

【问题讨论】：

标签： regex function maxima

【解决方案1】：

看起来你的正则表达式方法工作了，太好了。然而，我对在 TeX 中处理下标表达式的建议是避免在 Maxima 中使用包含下划线的名称，而是使用带有索引的 Maxima 表达式，例如foo[k] 而不是 foo_k。虽然在 Maxima 中编写 foo_k 是一个小便利，但您很快就会遇到问题，为了解决问题，您可能最终会在另一个复杂问题上堆积如山。

例如Maxima 不知道foo、foo_1 和foo_k 之间有任何关系——它们与foo、abc 和xyz 没有更多的共同点。如果有 2 个索引怎么办？通过前面的方法，foo_j_k 会变成类似于foo_{j_k} 的东西——如果你想要foo_{j, k} 怎么办？（顺便提一下，当用下标表示时，这两个是foo[j[k]] 和foo[j, k]。）另一个有问题的表达式类似于foo_bar_baz。这是否意味着foo_bar[baz]、foo[bar_baz] 或foo_bar_baz？

tex(x_y) 在 TeX 中产生 x_y 的代码已经很老了，所以它不太可能消失，但多年来我越来越觉得应该避免它。但是，上次它出现时，我建议禁用它，有足够多的人支持它，我们最终保留了它。

可能会有帮助，有一个函数texput 允许您指定符号在 TeX 输出中的显示方式。例如：

(%i1) texput (v, "\\vec{v}");
(%o1)                       "\vec{v}"
(%i2) tex ([v, v[1], v[k], v[j[k]], v[j, k]]);
$$\left[ \vec{v} , \vec{v}_{1} , \vec{v}_{k} , \vec{v}_{j_{k}} , 
 \vec{v}_{j,k} \right] $$
(%o2)                         false

texput可以修改TeX输出的各个方面；你可以看看文档（见? texput）。

【讨论】：

这里有这么多有用的信息，感激不尽！ FWIW 到目前为止，我还没有从 (Ka)TeX 给 Maxima 喂过任何东西，我实际上只是用它来生成 KaTeX 命令（这听起来很奇怪，我意识到，断章取义），但这将是当我不可避免地到达栅栏的这一边时非常有帮助。非常感谢您的宝贵时间和建议！

【解决方案2】：

虽然我没想到自己会解决这个问题，但几个小时后，我取得了一些进展，所以我想在这里分享一下，以防其他人可以从我投入的时间中受益。

要在 wxMaxima 中加载正则表达式，至少在 MacOS 版本上，只需键入 load("sregex");。我没有加载此文件，并试图通过我们的自定义平台工作，这花了我几个小时。
请注意，Dorai Sitaram 的 linked documentation 中的许多参数都以相反的顺序出现，或者与它们在相应的 Maxima 版本中的顺序不同。
Maxima 中并非所有“pregexp”函数都存在；

除此之外，转义特殊字符在 wxMaxima、内联 Maxima 编译器（在 Ace 编辑器中运行）和我们平台上的实际渲染版本之间存在重要差异；特别是，对于在 wxMaxima 和平台上正确编译的表达式，内联编译器经常返回 false。因为我从一开始就没有在 wxMaxima 上加载sregex，所以我为此浪费了很多时间。

最后，在我的例子中，实现所需替换的正则表达式是：

regex_subst("\vec{\\1}", "([[:alpha:]])", "v_1");

在 wxMaxima 中返回 vec{v}_1（注意我尝试让 wxMaxima 返回 \vec{v}_1 均未成功；转义反斜杠似乎不起作用；幸运的是，通常的转义版本\\vec{\\1} 确实返回了所需的形式）。

我还没有为函数的其余部分调整代码，但我怀疑这对其他人有用，并希望确保在其他人花时间帮助我之前在此处发布更新。

总是对更好的方法/实践或任何其他指针/反馈感兴趣。

【讨论】：