Продвинутые таблицы в ЛаТеХе: advanced tables in LaTeX

Набор таблиц в LaTeX, как уже говорилось, дело не простое, а набор сколько-нибудь продвинутых таблиц - скажем так, удовольствие ниже среднего. Тем не менее, ЛаТеХ позволяет тонко настраивать вид таблицы и добиваться, хотя и ценой некоторых умственных усилий, весьма навороченных результатов. Немного накопленных трюков и кульбитов описаны в этом посте.

Этот пост является продолжением эпической серии о наборе диплома в латехе и конкретно темы набора таблиц. Чтобы не перегружать старый пост ещё больше, найденные трюки по работе с таблицами вынесены в новый пост, а старый - изрядно переработан.

Объединение строк и столбцов в таблицах LaTeX

Создание навороченных таблиц часто требует объединять столбцы и строки, особенно при группировке сходных данных. Для этого можно использовать команды \multicolumn и \multirow, а так же некоторые другие трюки, о которых ниже.

Напомню, что \multicolumn{2}{|c|}{Результаты измерений} означает, что мы объединяем 2 (два) столбца в таблице, получившаяся ячейка будет центрирована и нарисованы вертикальные линии.

Таблицы с объединением столбцов в LaTeX

Для того, чтобы несколько столбцов объединить в одну, можно воспользоваться командами \cline, \raisebox и \multicolumn одновременно. Здесь \multicolumn служит для объединения двух колонок в одну, \cline прочерчивает линию в строках, а \raisebox поднимает текст к середине объединённой строки.
Вот код таблицы:

\begin{table}[H]
\caption{\label{tab:bolts} Нестандартные болты для левой резьбы.}
\begin{center}
\begin{tabular}{|c|c|c|}
\hline
& \multicolumn{2}{c|}{Диаметр} \\
\cline{2-3}
\raisebox{1.5ex}[0cm][0cm]{Нестандартные болты}
& Норма & Разброс \\
\hline
Размеры & 10 мм & 1 мм \\
\hline
\end{tabular}
\end{center}
\end{table}

В документе это будет выглядеть так (обратите внимание на первую колонку):

Для этой таблицы использован трюк с \multicolumn для объединения двух ячеек в одну, \cline{2-3} для прочерчивания горизонтальной линии в таблице от второй колонки до третьей, и \raisebox для вставки надписи Нестандартные болты.

Таблицы с объединением строк в LaTeX

Если нужна таблица, в которой несколько строк объединены, можно использовать пакет multirow, добавив \usepackage{multirow} в преамбулу документа. Это позволит создать строки, простирающиеся на несколько колонок командой:

\multirow{объединить Х строк}{ширина}{содержимое}

Предыдущий пример можно переиначить вот так:

\begin{table}[H]
\caption{\label{tab:bolts} Нестандартные болты для левой резьбы.}
\begin{center}
\begin{tabular}{|c|c|c|}
\hline
\multirow{3}{*}{Размеры нестандартных болтов} & \multicolumn{2}{c|}{Диаметр} \\
\cline{2-3}
            & Норма & Разброс \\
\cline{2-3}
            & 10 мм & 1 мм \\
\hline
\end{tabular}
\end{center}
\end{table}

В документе такая таблица будет выглядеть так:

Объединение строк и столбцов вместе плюс использование hhline

Пример с texexchange, который мне нравится, иллюстрирует применение описанных выше команд:

\begin{table}[ph]
  \centering
  \begin{tabular}{c|c|c|c|c}
    \hline
    \multirow{2}{*}{Raaa (k)} & \multicolumn{4}{c}{C ()} \\
    \hhline{~----}
    & 3.3 & 2.5 & 1 & 0.5 \\
    \hline
    \multirow{2}{*}{Raaa (k)} & \multicolumn{2}{c|}{\multirow{2}{*}{this}} & 0.5 & 0.6\\
    \hhline{~~~--}            & \multicolumn{2}{c|}{}                      & 0.7 & 1.2 \\
    \hline
  \end{tabular}
  \caption{R, C ripple size}
  \label{T:peak}
\end{table}

В документе выглядит так:

Здесь нужно отметить применение команды \hhline из одноимённого пакета hhline, которая рисует линии в таблицах, подобно обычной \hline. Особенность \hhline в том, что можно прочерчивать невидимые линии (~) и обычные (-) вот так:

\hhline{~----}

В данном случае будет нарисовано пять линий в таблице, первая будет пустая. В общем это аналог \cline{2-5}, только более удобный.

Надеюсь, что с такими таблицами вы будете встречаться так же редко, как и с такими экзотическими болтами.

Раскраска ячеек таблиц в LaTeX

Кто сказал, что таблицы в LaTeX унылы и безжизненны? Хотя часто раскраска таблицы не одобряется, иногда, особенно в презентациях, выделение ячеек таблицы цветом помогает быстрее понять материал.
Для раскраски ячеек нам понадобятся пакеты

\usepackage{color,colortbl}

и в преамбуле определяем цвета, которые нам нужны:

\definecolor{darkishgreen}{RGB}{39,203,22}
\definecolor{LightCyan}{rgb}{0.88,1,1}
\definecolor{Gray}{gray}{0.9}
\definecolor{lightRed}{RGB}{230,170,150}
\definecolor{modRed}{RGB}{230,82,90}
\definecolor{strongRed}{RGB}{230,6,6}

Теперь нужно сделать отдельный тип цветных колонок для таблицы. Для этого в документе, уже после \begin{document}, создаём новые команды в виде:

\newcolumntype{g}{>{\columncolor{Gray}}c}

и

\newcolumntype{d}{>{\columncolor{darkishgreen}}c}

Это позволит нам раскрашивать колонки. Для раскраски строк воспользуемся командой \rowcolor{цвет} из пакета colortbl. Можно раскрасить отдельно ячейку с помощью команды \cellcolor{Gray} которую помещаем в раскрашиваемую ячейку.

А теперь всё вместе:

\newcolumntype{g}{>{\columncolor{Gray}}c}
\newcolumntype{d}{>{\columncolor{darkishgreen}}c}

\begin{tabular}{|c||c||g||d|d|d|}
    \hline
 Signal & \cellcolor{Gray} Device    & \multicolumn{4}{|c|}{Computation time, s}\\
\cline{3-6}
Strength    & \cellcolor{Gray}  size     &Dantzig-   &Branch and & Active    &Projected\\ 
        &       &Wolfe      &Bound      &Set        &Gradients\\ 
\rowcolor{lightRed}
\hline
Weak        & 7x7   &400        &230        &200        &58\\ \cline{3-6}
\rowcolor{lightRed}
(0\% constr.)    & 10x10 &1000       &840        &500        &135 \\ \cline{3-6}

\hline
\rowcolor{modRed}
Moderate    & 7x7   &640        &380        &270        &54\\ \cline{3-6}
\rowcolor{modRed}
(5\% constr.)    & 10x10 &3120       &1200       &700        &110 \\ \cline{3-6}

\hline
\rowcolor{strongRed}
Strong      & 7x7   &1400       &290        &350        &55\\  \cline{3-6}
\rowcolor{strongRed}
(20\% constr.)   & 10x10 &15320      &810        &960        &120 \\  \cline{3-6}
\hline \hline
    \end{tabular}

В документе такая таблица выглядит вот так:

Здесь ещё можно отметить использование || в качестве двойного разделителя колонок.

Изменение размеров строк и столбцов в ЛаТеХ таблице

Переменная \arraystretch отвечает за расстояние между строками а переменная \tabcolsep соответственно за расстояние между столбцами. В примере ниже мы сделаем столбцы и строки пошире:

\renewcommand{\arraystretch}{1.8} %% increase table row spacing
\renewcommand{\tabcolsep}{1cm}   %% increase table column spacing
\begin{center}
\begin{tabular}{|c|c|c|}
\hline
Расширение краёв: & \textbf{1,0-1,4} & размер ФРТ \\
\hline
Аподизация: & \textbf{0,25-0,30} & размер ФРТ \\ 
\hline
Сглаживания краёв: & \textbf{0,25-0,50}& размер ФРТ \\
\hline
\end{tabular}
\end{center}

В документе это будет выглядеть так:

Изменение высоты одной строки в таблице

Иногда требуется сделать одну из строк в таблице побольше, не задевая все остальные. Здесь поможет трюк с командой rule: команда вставит невидимую горизонтальную линию заданной ширины и толщины:

\rule[высота подъёма линейки]{ширина}{толщина}

Это не единственный манёвр, который позволяет увеличить расстояние между строками: можно в конце строки, после \\ вставить [1cm], увеличив размер строки соответственно.

В данном примере мы расширим первую строку в таблице с помощью \rule{0cm}{2cm} и вторую с помощью [1cm] следующим образом:

\begin{center}
\begin{tabular}{|c|c|c|}
\hline
\rule{0cm}{2cm}
Расширение краёв: & \textbf{1,0-1,4} & размер ФРТ \\
\hline
Аподизация: & \textbf{0,25-0,30} & размер ФРТ \\  [1cm]
\hline
Сглаживания краёв: & \textbf{0,25-0,50}& размер ФРТ \\
\hline
\end{tabular}
\end{center}

Так выглядит таблица в документе:

Ещё немного о трюках с таблицами можно почерпнуть там.

Книжные таблицы в LaTeX: booktabs

По умолчанию таблицы, набранные в латехе, смотрятся неплохо, хотя им недостаёт "книжного" вида. Например, первая и последняя линия в таблице обычно жирнее, чтобы показать начало и конец таблицы.

Если вам хочется набирать таблицы "как у больших дядь в книжках", можно воспользоваться пакетом booktabs. Подключив в преамбуле документа \usepackage{booktabs} мы сразу же имеем возможность набирать красивые таблицы.

"Большие дяди" стараются сделать таблицы проще, с комфортным для глаз расстояниями между строками, и почти никогда не используют вертикальные разделители.

Вот код для такой таблицы:

\begin{tabular}{llr}
\toprule     %%% верхняя линейка
\multicolumn{2}{c}{Постобработка} \
\cmidrule(r){1-2}
Вид & Описание & Время выполнения, сек. \
\midrule %%% тонкий разделитель 
Расширение краёв        & холодный старт & 12 \
                    & горячий старт &    8 \
Аподизация          & симметричная  & 90 \
Сглаживания краёв   & по Гауссу  & 33 \
\bottomrule %%% верхняя линейка
\end{tabular}

Вот как выглядит такая таблица:

Когда столбцов в таблице слишком много...

Чтобы проще было задавать число колонок таблицы, особенно если их много, можно использовать конструкцию вида \begin{tabular}{l*{X}{l}}, где X это число колонок.

Вот пример такой таблицы с 10 колонками:

\begin{tabular}{l*{10}{l}}
\hline
Расширение краёв:   &  1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 \\
\hline
Аподизация:             & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 \\
\hline
Сглаживания краёв:  & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9  \\
\hline
\end{tabular}

А вот как она выглядит в готовом документе:

Стоит отметить пакет siunitx, который предоставляет возможность  выравнивания по десятичной точке или запятой. Также можно посмотреть на пакет array, предоставляющий расширенные версии окружений tabular и array (например, вертикально центрированные колонки и возможность определять новые типы колонок).

Ссылки

Эти трюки позволят создать весьма навороченные таблицы без необходимости перечитывать томик квантовой физики.

Конечно, есть ещё много пакетов по работе с таблицами, например ltxtable - это longtable и tabularx, который стоит использовать для создания больших и сложных таблиц с разделением по страницам, с кучей текста в ячейках. Многостраничные таблицы так же может создавать пакет supertab.

Cтоит упомянуть пакет slashbox, который позволяет создавать ячейки, разделенные по диагонали.

Стоит ещё отметить хороший туториал по таблицам, который включает \multirow и \multicol. Поборники русского стиля оформления таблиц могут заинтересоваться постом по ссылке.