Como inserir o símbolo matemático no ambiente lstlisting no beamer?

Question

Quero digitar o algoritmo acima no bloco beamer, mas travei a inserção mathcal symbols. Eu tentei $\mathcal{Q}$e \mathcal{Q}, mas ambos não conseguiram retornar o símbolo esperado.

Meu MWE:

\documentclass{beamer}
\usepackage{listings}
\usetheme{Madrid}
%\lstset{language=Python}

\begin{document}
\begin{frame}[fragile]
\begin{block}{Algorithm}
\begin{lstlisting}
$\mathcal{Q}$
  for i in range(10):
      foo(arg1, arg2)
  bar = qux()
\end{lstlisting}
\end{block}
\end{frame}
\end{document}

Atualizar

\documentclass{beamer}
\usetheme{Madrid}
\usepackage{algpseudocode}
%this code is from: https://tex.stackexchange.com/a/353165/101651
\algnewcommand\algorithmicinput{\textbf{Input:}}
\algnewcommand\algorithmicoutput{\textbf{Output:}}
\algnewcommand\Input{\item[\algorithmicinput]}%
\algnewcommand\Output{\item[\algorithmicoutput]}%

\begin{document}
\begin{frame}[fragile]
    \begin{block}{Algorithm}
        \begin{algorithmic}
      Input: $\mathcal{Q}_{\text{init}}$, \mathcal{A}, and \textit{f}(c).
    Initialize: Obtain \writetilde{c_{i}} by solving frac{\delta f(c)}{\delta c_{i}}=0, for i\in\mathcal{N}.Set k = 1, \mathcal{B} = \mathcal{Q}_{init},\mathcal{u}_{i}=\gamma_{ub}(\mathcal{Q}_{init} and \mathcal{l}_{1} = \gamma_\left\{ lb}(\]mathcal{Q}_{init}.
      Check the feasibility of problem (17) with given \writetilde{c}.
      if feasible then
      c_{0} = \writetilde{c};
      else
      while u_{k} - l_{k} > \epsilon do
      Branching:
      \begin{itemize}
        \item Set \mathcal{Q}_{k} = \mathcal{Q}, where \mathcal{Q} satisfies \gamma_\left\{ lb}(\mathcal{Q} = l_{k}.
          \item Split \mathcal{Q} into \mathcal{Q}_{\rm{I}} and \mathcal{Q}_{\rm{II}}, along one of its longest edges.
          \item Update \mathcal{B}_{k+1} = (\mathcal{B}_{k}\{\mathcal{Q}_{k}}) \union (\mathcal{Q}_{\rm{I}}, \mathcal{Q}_{\rm{II}}.
      \end{itemize}
      Bounding:
      \begin{itemize}
        \item Update \mathcal{u}_{k+1} = \min_{\mathcal{Q}\in\mathcal{B}_{k+1}{\gamma_{ub}(\mathcal{Q})}
        \item Update \mathcal{l}_{k+1} = \min_{\mathcal{Q}\in\mathcal{B}_{k+1}{\gamma_{lb}(\mathcal{Q})}
      \end{itemize}
      Set k=k+1;
      end while
      Set c_{0} = c_{min};
      end if
      Output: c_{0}.
        \end{algorithmic}
    \end{block}
\end{frame}
\end{document}

Digitei o algoritmo acima com vários erros. Digitei esse tipo de algoritmo em LaTeX primeiro. Então, se alguém me der o código esperado editando esse código para obter o resultado como esse algoritmo, isso será muito útil para mim.

Answer 1

O problema é que é um ambiente literal, entãotudoé literalmente. Para fazer issonãoliteralmente você deve usar a opção escapeinside:

\lstset{escapeinside={@(}{)@}}

para que qualquer código entre @(...)@seja escapado de volta para o LaTeX.

A melhor prática é usar mais de um caractere de escape para evitar ambiguidade. Tente também escolher uma combinação que não aparecerá no seu código. Em python, por exemplo, usar :(...):seria uma má ideia devido à sintaxe do forloop.

\documentclass{beamer}
\usepackage{listings}
\usetheme{Madrid}
%\lstset{language=Python}
\lstset{escapeinside={@(}{)@}}

\begin{document}
\begin{frame}[fragile]
\begin{block}{Algorithm}
\begin{lstlisting}
@($\mathcal{Q}$)@
  for i in range(10):
      foo(arg1, arg2)
  bar = qux()
\end{lstlisting}
\end{block}
\end{frame}
\end{document}

Answer 2

Já que o OP gostaria de ver um exemplo de algoritmo ...

O código para \Inputvem deuma resposta de Gernot.

\documentclass{beamer}
\usetheme{Madrid}
\usepackage{algpseudocode}
%this code is from: https://tex.stackexchange.com/a/353165/101651
\algnewcommand\algorithmicinput{\textbf{Input:}}
\algnewcommand\algorithmicoutput{\textbf{Output:}}
\algnewcommand\Input{\item[\algorithmicinput]}%
\algnewcommand\Output{\item[\algorithmicoutput]}%

\begin{document}
\begin{frame}[fragile]
    \begin{block}{Algorithm}
        \begin{algorithmic}
            \Input $\mathcal{Q}_{\text{inn}}$
            \For{$i=0$ to $10$}
            \State do something with arg1 and arg2
            \State $bar \leftarrow qux()$
            \EndFor
        \end{algorithmic}
    \end{block}
\end{frame}
\end{document}