Verwenden eines Alias / einer Variablen als Eingabe für einen neuen Befehl

Oct 13 2020

Ich versuche derzeit, eine bedingte Anweisung einzurichten, die eine zufällig zugewiesene Ganzzahl verwendet und eine bestimmte Ausgabe liefert, je nachdem, ob die Ganzzahl ungerade oder gerade ist. Ich habe das bisher geschrieben

\documentclass[12pt]{article}
\usepackage[first=-20, last=20]{lcg}
\usepackage{tikz}
\usepackage{calculator}
\usepackage{calculus}
\usepackage{ifthen}

\newcommand{\randi}{\rand\arabic{rand}}
\newcommand{\addsub}{\pgfmathrandomitem{\choice}{choices1}\choice}
\pgfmathdeclarerandomlist{choices1}{{+}{-}}

\newcommand{\firstpower}{\chgrand[first=2, last=5] \randi}

\newcommand{\Oddleft}[1]{
  \ifodd#1
    |
  \else
    (
  \fi
}

\newcommand{\Oddright}[1]{
  \ifodd#1
    |
  \else
    )
  \fi
}

\begin{document}

\section*{Problem 1}
Provide the output of the function $f(x) = \randi 
\Oddleft{\firstpower}
x \addsub \chgrand[first=1, last=20] \randi
\Oddright{\firstpower} ^{\firstpower}$ for values of $x = \chgrand[last=-50, last=50]$
\\

\end{document}

Der Sinn dieses Codes besteht vorerst darin, meinen Ausdruck in Absolutwertbalken einzuschließen, wenn die Potenz ungerade ist, und in Klammern, wenn die Potenz gerade ist. Die Befehle \Oddleftund \Oddrightinterpretieren meinen Befehl jedoch nicht \firstpowerals Zahl, daher wird die Eingabe als Null behandelt. Wie kann ich eine Zufallszahl deklarieren / aliasieren lassen, damit sie als Eingabe für einen anderen Befehl verwendet werden kann?

Antworten

egreg Oct 13 2020 at 00:34

Sie müssen zuerst den Exponenten als Wert speichern, der eingespeist werden kann \Oddleftoder \Oddright(selbst wenn verwendet wird \firstpower, werden bei jeder Verwendung unterschiedliche Werte berechnet).

Hier ist ein anderer Ansatz mit expl3:

\documentclass[12pt]{article}
\usepackage{xfp}

\ExplSyntaxOn
\NewDocumentCommand{\expression}{}
 {
  % a random sign, print nothing if positive
  \int_if_odd:nT { \int_rand:nn { 1 } { 2 } } { - }
  % the absolute value of the coefficient
  \int_rand:nn { 1 } { 20 }
  % compute a random exponent
  \int_set:Nn \l_tmpa_int { \int_rand:nn { 2 } { 5 } }
  % if odd exponent, use |, else (
  \int_if_odd:nTF \l_tmpa_int { | } { ( }
  % the variable
  x
  % a random sign
  \int_if_odd:nTF { \int_rand:nn { 1 } { 2 } } { - } { + }
  % the absolute value of the summand
  \int_rand:nn { 1 } { 20 }
  % if odd exponent use |, else )
  \int_if_odd:nTF \l_tmpa_int { | } { ) }
  % the exponent
  \sp { \int_use:N \l_tmpa_int }
 }

% print a row of values
\NewDocumentCommand{\randomvalues}{m}
 {
  \int_rand:nn { -50 } { 50 }
  \prg_replicate:nn { #1 - 1 } { , \int_rand:nn { -50 } { 50 } }
 }
\ExplSyntaxOff

\begin{document}

Provide the output of the function $f(x) = \expression$

Provide the output of the function $f(x) = \expression$

Provide the output of the function $f(x) = \expression$

Provide the output of the function $f(x) = \expression$

Provide the output of the function $f(x) = \expression$

Provide the output of the function $f(x) = \expression$

Provide the output of the function $f(x) = \expression$ for the values $x=\randomvalues{4}$

\end{document}

UlrikeFischer Oct 13 2020 at 00:29

Sie können verwenden

\ExplSyntaxOn
\newcommand{\firstpower}{\int_rand:nn{2}{5}}
\ExplSyntaxOff

das ist eine erweiterbare Zahl

UlrichDiez Oct 14 2020 at 05:19

Es gibt mehrere Punkte, die berücksichtigt werden müssen:

Die bemerkenswertesten sind:

Ihr Code soll bei jedem LaTeX-Lauf eine Reihe von Zufallszahlen erstellen und ausgeben.
Oft werden jedoch mehrere LaTeX-Läufe benötigt, bis alles (Querverweise, Inhaltsverzeichnis usw.) übereinstimmt.
Ich denke, ein Mechanismus ist eine gute Idee, die nur dann Zufallszahlen erstellt, wenn sie nicht über die .aux-Datei aus dem vorherigen LaTeX-Lauf abgerufen werden können. Andernfalls benötigen Sie möglicherweise einen sehr langen Kreis von Zusammenstellungen, bis alles versehentlich übereinstimmt:
- Durch Ändern von Zufallsvariablen wird der Text des Dokuments geändert.
- Durch Ändern des Textes des Dokuments kann sich ändern, wie der Text in Seiten unterteilt wird.
- Das Ändern der Aufteilung des Textes in Seiten kann dazu führen, dass Querverweise und Seitenzahlen des Inhaltsverzeichnisses usw. nicht übereinstimmen.
- Querverweise und Seitenzahlen des Inhaltsverzeichnisses usw., die nicht übereinstimmen, erfordern einen weiteren LaTeX-Lauf.
- Mit diesem LaTeX-Lauf werden die Zufallsvariablen geändert.
- Durch Ändern von Zufallsvariablen wird der Text des Dokuments geändert.
- ...
Im folgenden Beispiel wird aus den mit einer Übung verwendeten Zahlen / Koeffizienten ein Referenzierungsetikett in die .aux-Datei geschrieben. Mit einer Übung verwendete Zahlen werden nur dann zufällig erstellt, wenn sie nicht vom Referenzetikett der .aux-Datei abgerufen werden können.
Sie möchten wahrscheinlich verhindern, dass der gleiche Übungs- / Funktionsausdruck zweimal erstellt wird. Daher wird ein Makro \expressionlistverwaltet, das eine Liste nicht begrenzter Argumente enthält, wobei jedes Argument den Satz von Zahlen / Koeffizienten enthält, die bei einer Übung verwendet werden. Die Erstellung von Zufallszahlen wird wiederholt, bis eine Konstellation erhalten wird, die noch nicht in der Liste enthalten ist. (Wenn Sie kein Glück haben, wird dies niemals der Fall sein. ;-))
Sie möchten wahrscheinlich, dass die Liste der Werte, für die die Ausgabe der Funktion bereitgestellt werden soll, nicht zweimal denselben Wert enthält. Die Auswahl eines zufälligen Werts für diese Liste wird wiederholt, bis ein Wert gefunden wird, der noch nicht in der Liste enthalten ist. (Wenn Sie kein Glück haben, wird dies niemals der Fall sein. ;-))
Sie möchten wahrscheinlich, dass die Liste der Werte, für die die Ausgabe der Funktion bereitgestellt werden soll, in aufsteigender Reihenfolge sortiert wird.
Mit einem Ausdruck des Musters 𝑎 (𝑥 + 𝑏) ^(2𝑛) bzw. 𝑎 | 𝑥 + 𝑏 | ^{(2𝑛 + 1)} Sie möchten wahrscheinlich Fälle / Übungen vermeiden, in denen 𝑎 = 0 ist. Aus diesem Grund wird im folgenden Beispiel der Koeffizient 𝑎 nicht als Zufallszahl im Bereich -20..20 ausgewählt, sondern in zwei Schritten: Das Vorzeichen von from stammt von einer Zufallszahl im Bereich 0..1. Der Absolutwert von 𝑎 stammt aus einer Zufallszahl im Bereich 1..20. Auf diese Weise ist der Fall 𝑎 = 0 nicht möglich.

Zweimal habe ich den Satz "Wenn Sie kein Glück haben, wird dies niemals der Fall sein" verwendet.

Wahrscheinlich ist es - anstatt nacheinander Zufallszahlen auszuwählen - sicherer, eine (Teilmenge einer) Zufallspermutation auszuwählen. Ich denke an Algorithmen wie Fisher-Yates-Shuffle und Lehmer-Code . Die Dauer der Zusammenstellung des Dokuments würde vorhersehbarer werden. ;-);

\documentclass[12pt]{article}
\usepackage[first=-20, last=20]{lcg}

\makeatletter
%========================================================================
% \CreateListsOfRandomNumbers{<macro that gets all lists of random numbers as arguments>}{%
%   {{amount of random numbers}{lower bound}{upper bound}{List not in braces=0/list in braces=1}}
%   {{amount of random numbers}{lower bound}{upper bound}{List not in braces=0/list in braces=1}}
%   ...
%   {{amount of random numbers}{lower bound}{upper bound}{List not in braces=0/list in braces=1}}
% }%
% yields:
% <macro that gets all lists of random numbers as arguments><list 1 of random numbers><list 2 of random numbers>..<list k of random numbers>
%
% Values in the lists are sorted in ascending order.
% No value occurs twice within the same list.
%
% E.g., 
%
% \CreateListsOfRandomNumbers{\foobar}{%
%   {{2}{3}{17}{0}}%
%   {{6}{1}{20}{1}}%
%   {{4}{20}{40}{0}}
% }%
% may yield:
% \foobar{5}{17}% <-first list: 2 random numbers in range 3..17, list not in braces
%        {{4}{7}{9}{12}{15}{19}}% <-second list: 6 random numbers in range 1..20, list in braces
%        {20}{27}{34}{39}% <-third list: 4 random numbers in range 20..40, list not in braces
%
\@ifdefinable\CreateListsOfRandomNumbers{%
  \DeclareRobustCommand\CreateListsOfRandomNumbers[2]{%
    % #1 = macro that gets all lists of random numbers as arguments
    % #2 = list of 4-tuples {{amount of random numbers}{lower bound}{upper bound}{List not in braces=0/list in braces=1}}
    \CreateListsOfRandomNumbersLoop{#1}{}#2{}%
  }%
}%
%========================================================================
\newcommand\CreateListsOfRandomNumbersLoop[3]{%
  % #1 = macro that gets all lists of random numbers as arguments
  % #2 = list of lists of random numbers created so far
  % #3 = 4-tuple {amount of random numbers}{lower bound}{upper bound}{List not in braces=0/list in braces=1}
  \ifx X#3X\expandafter\@firstoftwo\else\expandafter\@secondoftwo\fi
  {#1#2}{%
     \CreateRandomNumbersOfSameRange#3{\AppendToCreateListsOfRandomNumbersLoop{#1}{#2}}%
  }%
}%
\newcommand\AppendToCreateListsOfRandomNumbersLoop[3]{\CreateListsOfRandomNumbersLoop{#1}{#2#3}}%
\newcommand\CreateRandomNumbersOfSameRange[5]{%
  \ifnum\numexpr((#3)-(#2)+1)-#1\relax<0 \expandafter\@firstoftwo\else\expandafter\@secondoftwo\fi
  {%
    \GenericError{\space\@spaces\@spaces}%
                 {Error: Creation of list of random-numbers not possible}%
                 {\space\@spaces\@spaces You cannot have #1 different random numbers if according\MessageBreak
                  to the randomoize-ranges there are only (#3)-(#2)+1=\number\numexpr((#3)-(#2)+1)\relax\MessageBreak
                  different numbers available.}%
                {Learn about Jean Leurechon's pigeonhole principle/Dirichlet's drawer principle.}%
    \ifnum\expandafter\@firstofone\expandafter{\number#4}>0 %
    \expandafter\@firstoftwo\else\expandafter\@secondoftwo\fi
    {#5{{{0}}}}{#5{{0}}}%
  }{%
    \InnerCreateRandomNumbersOfSameRange{#1}{#2}{#3}{#4}{#5}%
  }%
}%
\newcommand\InnerCreateRandomNumbersOfSameRange[1]{%
  %#1 = amount of random numbers
  \expandafter\CreateRandomNumbersOfSameRangeLoop\expandafter{\romannumeral\number\number#1 000}{}%
}%
\newcommand\CreateRandomNumbersOfSameRangeLoop[6]{%
  %#1 = characters m in an amount corresponding to amount of numbers
  %#2 = list of random numbers created so far
  %#3 = lower bound
  %#4 = upper bound
  %#5 = 0/1 List not/in braces
  %#6 = Tokens where to append the list of random-numbers as argument
  \ifx X#1X\expandafter\@secondoftwo\else\expandafter\@firstoftwo\fi
  {%
    \randi[\CheckIfAlreadyInRandomlist#2{}{}\relax{#2}{#1}{#3}{#4}]{#3}{#4}%
  }{%
    \SortRandomNumbersLoop#2{}{}\relax{}%
  }%
  {#5}{#6}%
}%
\@ifdefinable\CheckIfAlreadyInRandomlist{%
  \long\def\CheckIfAlreadyInRandomlist#1#2\relax#3#4#5#6#7{%
     %#1 = first element of list of random numbers created so far
     %#2 = remaining elements of list of random numbers created so far
     %#3 = list of random numbers created so far
     %#4 = characters m in an amount corresponding to amount of numbers
     %#5 = lower bound
     %#6 = upper bound
     %#7 = random number just created
     \ifx\relax#1\relax\expandafter\@firstoftwo\else\expandafter\@secondoftwo\fi
     {\expandafter\CreateRandomNumbersOfSameRangeLoop\expandafter{\@gobble#4}{#3{#7}}{#5}{#6}}%
     {%
       \ifnum\expandafter\@firstofone\expandafter{\number#1}=\expandafter\@firstofone\expandafter{\number#7} %
       \expandafter\@firstoftwo\else\expandafter\@secondoftwo\fi
       {\CreateRandomNumbersOfSameRangeLoop{#4}{#3}{#5}{#6}}%
       {%
         \CheckIfAlreadyInRandomlist#2\relax{#3}{#4}{#5}{#6}{#7}%
       }%
     }%
  }%
}%
\@ifdefinable\SortRandomNumbersLoop{%
  \long\def\SortRandomNumbersLoop#1#2\relax#3{%
     %#1 first element of list
     %#2 remaining elements of list
     %#3 list of sorted elements
     \ifx X#1X\expandafter\@firstoftwo\else\expandafter\@secondoftwo\fi
     {%
       \ReturnSortedList{#3}%
     }{%
       \InsertRandomNumberLoop{#1}{#2}\relax#3{}{}\relax{}{\@firstoftwo}%
     }%
  }%
}%
\@ifdefinable\InsertRandomNumberLoop{%
  \long\def\InsertRandomNumberLoop#1#2\relax#3#4\relax#5#6{%
     %#1 first element of list
     %#2 remaining elements of list
     %#3 first element of list of sorted elements
     %#4 remaining elements of list of sorted elements
     %#5 new list of sorted elements
     %#6 indicator whether element was already inserted
     \ifx X#3X\expandafter\@firstoftwo\else\expandafter\@secondoftwo\fi
     {%
       #6{\SortRandomNumbersLoop#2\relax{#5{#1}}}%
         {\SortRandomNumbersLoop#2\relax{#5}}%
     }{%
       #6{%
         \ifnum\expandafter\@firstofone\expandafter{\number#3}>\expandafter\@firstofone\expandafter{\number#1} %
         \expandafter\@firstoftwo\else\expandafter\@secondoftwo\fi
         {%
           \InsertRandomNumberLoop{#1}{#2}\relax#4\relax{#5{#1}{#3}}{\@secondoftwo}%
         }{%
           \InsertRandomNumberLoop{#1}{#2}\relax#4\relax{#5{#3}}{#6}%
         }%
       }{%
         \InsertRandomNumberLoop{#1}{#2}\relax#4\relax{#5{#3}}{#6}%
       }%
     }%
  }%
}%
\newcommand\ReturnSortedList[3]{%
  %#1 = list of sorted elements
  %#2 = 0/1 List not/ in braces
  %#3 = Tokens where to append the list of random-numbers as argument
  \ifnum\expandafter\@firstofone\expandafter{\number#2}>0 %
  \expandafter\@firstoftwo\else\expandafter\@secondoftwo\fi
  {#3{{#1}}}{#3{#1}}%
}%
%========================================================================
\newcommand\PassFirstToSecond[2]{#2{#1}}
\newcommand{\randi}[3][\@firstofone]{%
  % #1 = token(s) where to append the random-number after nesting it in braces
  % #2 = lower bound of randomize
  % #3 = upper bound of randomize
  \chgrand[first=#2,last=#3]%
  \rand
  \expandafter\PassFirstToSecond\expandafter{\number\value{rand}}{#1}%
}%
%========================================================================
%     \WriteRandomNumbersLoop{<variable>}{<separator>}<List of numbers>{}
\newcommand\WriteRandomNumbersLoop[3]{%
  \ifx X#3X\expandafter\@gobble\else\expandafter\@firstofone\fi
  {%
    #2$#1=#3$%
    \WriteRandomNumbersLoop{#1}{; }% I used semicolon instead of comma because comma in many countries is decimal-separator.
  }%
}%
%========================================================================
\newcounter{CreatedExpressions}
\newcommand\CreateExpression[2]{%
 % #1 - variable
 % #2 - amount of random values where to solve the expression for.
 %      As values are in range -50..50, don't request more than 101 values!
 \global\stepcounter{CreatedExpressions}%
 \@ifundefined{r@CreatedExpression\number\value{CreatedExpressions}}{%
   \@firstoftwo
 }{%
    \begingroup
    \expandafter\expandafter\expandafter
    \CheckExpressionlabel\csname r@CreatedExpression\number\value{CreatedExpressions}\endcsname
    \def\@tempb{{#1}{#2}}%
    \ifx\@tempa\@tempb\expandafter\@firstoftwo\else\expandafter\@secondoftwo\fi
    {\endgroup\@secondoftwo}{\endgroup\@firstoftwo}%
 }{%
    \CreateExpressionRandomNumbers{#1}{#2}%
  }{%
    \expandafter\expandafter\expandafter
    \writeexpression\csname r@CreatedExpression\number\value{CreatedExpressions}\endcsname
  }%
}%
\newcommand\CheckExpressionlabel[8]{\def\@tempa{{#7}{#8}}}%
\newcommand\CreateExpressionRandomNumbers[2]{%
  \CreateListsOfRandomNumbers{\InnerCreateExpressionRandomNumbers}{%
   {{1}{0}{1}{0}}%<- sign of coefficient
   {{1}{1}{20}{0}}% <- abs of coefficient
   {{1}{2}{5}{0}}%<- exponent
   {{1}{1}{20}{0}}%<- abs of  summand
   {{1}{0}{1}{0}}%<- sign of summand
   {{#2}{-50}{50}{1}}%<- List with values where the expression to solve for
  }%
  {#1}{#2}%
}%
\newcommand\expressionlist{}%
\newcommand\InnerCreateExpressionRandomNumbers[8]{%
  % #1 - sign of coefficient
  % #2 - abs of coefficient
  % #3 - exponent
  % #4 - abs of summand
  % #5 - sign of summand
  % #6 - List with values where the expression to solve for
  % #7 - variable, usually x
  % #8 - amount of values where to solve the expression for
  \begingroup
  \def\@tempa{{#1}{#2}{#3}{#4}{#5}}%
  \expandafter\CheckExpressionListLoop\expandafter{\expandafter\@firstoftwo\expandafter}\expressionlist{}{%
    \endgroup
    \CreateExpressionRandomNumbers{#7}{#8}%
  }{%
    \endgroup
    \writeexpression{#1}{#2}{#3}{#4}{#5}{#6}{#7}{#8}%
  }%
}%
\newcommand\writeexpression[8]{%
  \immediate\write\@auxout{%
    \string\newlabel{CreatedExpression\number\value{CreatedExpressions}}{{#1}{#2}{#3}{#4}{#5}{#6}{#7}{#8}}%
  }%
  \g@addto@macro\expressionlist{{{#1}{#2}{#3}{#4}{#5}}}%
  $f(#7)=\ifnum#1=0 \else-\fi#2\oddabs{#3}{#7\ifnum#5=0 +\else-\fi#4}^{#3}$%
  \ifnum#8>0 \@firstofone{} for the value\ifnum#8>1 s\fi\@firstofone{} \WriteRandomNumbersLoop{#7}{}#6{}\fi.%
}%
\newcommand\oddabs[2]{%
  \ifodd\expandafter\@firstofone\expandafter{\number#1} %
  \expandafter\@firstoftwo\else\expandafter\@secondoftwo\fi
  {|#2|}{(#2)}%
}%
\newcommand\CheckExpressionListLoop[2]{%
  \ifx X#2X\expandafter\@firstoftwo\else\expandafter\@secondoftwo\fi
  {#1{\@secondoftwo}{\@firstoftwo}}%
  {\def\@tempb{#2}%
   \ifx\@tempa\@tempb\expandafter\@firstoftwo\else\expandafter\@secondoftwo\fi
   {\CheckExpressionListLoop{\@secondoftwo}}{\CheckExpressionListLoop{#1}}%
  }%
}%
\makeatother

\begin{document}

\section*{Problem 1}

\noindent Provide the output of the function \CreateExpression{t}{7}\\

\noindent Provide the output of the function \CreateExpression{x}{3}\\

\noindent Provide the output of the function \CreateExpression{y}{1}\\

\noindent Provide the output of the function \CreateExpression{z}{0}\\

\end{document}

Als ich das obige Beispiel zusammengestellt habe, habe ich ein Dokument erhalten, das so aussah - aufgrund der Zufälligkeit von Zahlen ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass Sie etwas anderes erhalten:

UlrichDiez Oct 27 2020 at 20:48

Diese "Antwort" bietet keine Lösung für das Problem.

Da in Ihrer Frage das lcg-Paket verwendet wird, erwähnen wir, dass das lcg-Paket (Das lcg-Paket, 09.08.2013 (v1.3), CTAN: https://www.ctan.org/pkg/lcg) erzeugt unechte Raummarken.

(Ich habe bereits versucht, den Paketautor über die in der Paketdokumentation angegebene E-Mail-Adresse zu kontaktieren. Weder ist die E-Mail abgeprallt, noch habe ich eine Reaktion erhalten. Wir leben in turbulenten Zeiten. Es könnte gut sein, diese Dinge zu formulieren in Ordnung. Aber ich möchte das Paket nicht entführen / übernehmen, weil das wahrscheinlich unhöflich wäre.)

Verwenden eines Alias ​​/ einer Variablen als Eingabe für einen neuen Befehl

Antworten

Verwenden eines Alias / einer Variablen als Eingabe für einen neuen Befehl