Erstellen Sie eine Tabelle mit zwei Zeilengleichungen

Question

So erstellen Sie diese Tabelle mit Latex.

Die Überschrift der Tabelle sollte auf der linken Seite stehen und es darf kein Leerzeichen zwischen der Überschrift und der Tabelle sein. F2 und F3 sollten zweizeilig sein. Der Inhalt der Spalten 1, 3 und 4 ist zentriert. Ich möchte, dass es genau wie eine Tabelle im beigefügten Bild aussieht.

Das ist mein Code

\documentclass{elsarticle}
\usepackage{booktabs}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{siunitx}
\usepackage{booktabs, makecell, multirow}
\usepackage{caption}
\captionsetup[table]{format=plain,labelformat=simple,labelsep=period}%
\begin{document}
    \begin{table}[]
        \centering
        \caption{My caption}
        \label{my-label}
        \begin{tabular}{@{}llll@{}}
            \toprule
            F & Formula & f(x) & Search range \\ \midrule           
            1 & $\begin{array} {lcl} f(x) & = &  \sum_{i=1}^{n} \frac{x_i^{2}}{4000} - \prod_{i=1}^{n}cos(\frac{x_i}{\sqrt{i}}) + 1 \end{array}$       & 0    & [-100, 100]\\

            2 & $\begin{array} {lcl} f(x) & = & \frac{\pi}{n}10\sin (\pi {y_1}) 
            $+$ \sum_{i=1}^{n-1} {{( {{y_i} - 1})}^2}[{1 + 10{{\sin }^2}(\pi{y_{i + 1}})}] +(y_n -1)^{2}+\sum_{i=1}^{n}u(x_i,10,100,4)      \end{array}$    & 0    & [-100, 100]\\

            & $\begin{array} {lcl}
            u(x)
            u({x_i},a,k,m) =
            \begin{cases} 
              k{({x_i} - a)^m} & \,\,\,\,\,\,\,\,\,{x_i} > a\\
            0 & \,\,\,\,\,\,\,\,\,\, - a < {x_i} < a\\
            k{( - {x_i} - a)^m} &\,\,\,\,\,\,\,\,\, {x_i} <  - a

            \end{cases} & 

            \end{array}$ \\

            3 & $\begin{array} {lcl}   f\left( x \right) = 0.1\left\{ {{{\sin }^2}(3\pi {x_1}) + \mathop \sum \limits_{i = 1}^{n - 1} {{\left( {{x_i} - 1} \right)}^2}\left[ {1 + {{\sin }^2}(3\pi {x_i} + 1)} \right] + {{({x_n} - 1)}^2}\left[ {1 + {{\sin }^2}(2\pi {x_n})} \right]} \right\} + \sum\limits_{i = 1}^n {u({x_i},5,100,4)}     
            \end{array}$  & 0    & [-100, 100]\\
            \\ \bottomrule
        \end{tabular}
    \end{table} 
\end{document}

Answer 1

Etwas wie das?

\documentclass{elsarticle}
\usepackage{booktabs,amsmath,caption,array}
\newcolumntype{C}[1]{>{\centering\arraybackslash}m{#1}}
\newlength\mylen
\newcommand\myrange{$[-100, 100]$}
\settowidth\mylen{\myrange}
\usepackage{newtxtext,newtxmath}
\captionsetup[table]{format=plain,
                     labelfont=bf,
                     labelsep=newline,
                     singlelinecheck=false,
                     skip=0pt}
\begin{document}
\begin{table}
\caption{Table caption here.}
\label{my-label}
$\begin{array}{@{} clcC{\mylen} @{}}
\toprule
\text{F} & \multicolumn{1}{c}{\text{Formula}} 
         & f_{\min} & \text{Search} \text{range} \\ 
\midrule           
\text{F1} & 
\begin{aligned} 
   &f(x) = \frac{1}{4000}\sum_{i=1}^{n} x_i^2 
         -\prod_{i=1}^n \cos\Bigl(\frac{x_i}{\sqrt{i}}\Bigr) + 1
\end{aligned}       
& 0 & \myrange\\
\cmidrule{1-4}
\text{F2} & 
\begin{aligned} 
   &f(x) = \Bigl\{ \frac{\pi}{n} 10\sin (\pi y_1) 
           + \sum_{i=1}^{n-1} (y_i - 1)^2 
           \bigl[ 1 + 10\sin^2(\pi y_{i+1}) \bigr] \\
   &\qquad\quad+(y_n -1)^2 \Bigr\} +\sum_{i=1}^n u(x_i,10,100,4)\\
   &y_i=1+\frac{x_i+1}{4} \\
   &u({x_i},a,k,m) =
      \begin{cases} 
            k(x_i - a)^m & x_i > a\\
            0            & - a < x_i < a\\
            k(-x_i- a)^m & x_i <  - a
      \end{cases}
\end{aligned} 
& 0 & \myrange\\
\cmidrule{1-4}
\text{F3} & 
\begin{aligned}
   &f(x) = 0.1\Bigl\{ \sin^2(3\pi x_1) + 
       \sum_{i=1}^{n-1}(x_i-1)^2
       \bigl[1 +\sin^2(3\pi x_i + 1) \bigr] \\
   &\qquad\quad+(x_n-1)^2\bigl[1 +\sin^2(2\pi x_n) 
       \bigr] \Bigr\}
       + \sum_{i=1}^n u(x_i,5,100,4)     
\end{aligned}  
& 0 & \myrange\\
\bottomrule
\end{array}$
\end{table} 
\end{document}

Zu den wichtigsten Änderungen, die ich vorgenommen habe, gehören: (i) Verwendung einer arrayUmgebung anstelle einer tabularUmgebung, da praktisch der gesamte Inhalt im Mathematikmodus vorliegt; (ii) Verwendung von alignedUmgebungen zur Unterbringung der Formeln in Spalte 2; (iii) Entfernung sehr vieler Paare geschweifter Klammern, die nichts anderes bewirken, als Unordnung im Code zu verursachen, Entfernung von \,\,\,\,\,\,\,\,\,; (iv) keine automatische Größenanpassung der geschweiften und eckigen Klammern und (v) Auswahl unterschiedlicher Zeilenumbrüche für die langen Formeln.