Eu fiz um comando de número complexo

Eu fiz um comando de número complexo

Então, escrevi um comando como tarefa de casa para renderizar números complexos corretamente. Tipo, quando escrevo, \complfull{5}{-2}a saída é 5-2i

\documentclass{scrartcl}

\usepackage{amsmath}
\usepackage{xstring}    %this package is needed for the if else commands like \IfStrEq

\newcommand{\complfull}[2]{     %This bracket covers the case for when the real part is zero
    \IfStrEq{#1}{0}{\IfStrEqCase{#2}{
        {0}         {0}                 %"If b is also zero, output zero"
        {1}         {i}     %"If b is just one, output 'i'(instead of '1i')"
        {-1}        {-i}}
    [#2\textit{i}]}{\IfStrEqCase{#2}{   %This bracket is the first command's "else" statement, so it covers the case when the real part is not zero
        {0}         {#1}                %"If the imaginary part is zero, output the real part"
        {1}         {#1+i}
        {-1}        {#1-i}}
    [\IfBeginWith{#2}{-}                %This covers the case when the imaginary part is negative and the real part is not zero. It is necessary because we can't have a number be displayed as "1+-4i", and doing it with brackets would necessitate every imaginary part to be written with brackets.
        {#1#2i}
        {#1+#2i}]}
}

\begin{document}
    
    \complfull{2}{-2}
    \complfull{0}{1}

\end{document}

Este código me fornece uma mensagem de erro para entradas como $\complfull{\dfrac{-1}{12}}{-3}$ Estas são as mensagens de erro:

Undefined control sequence. $\complfull{\dfrac{-1}{12}}{-3}

TeX capacity exceeded, sorry [input stack size=10000]. $\complfull{\dfrac{-1}{12}}{-3}

No entanto, quando faço algo assim, $\displaystyle\complfull{\frac{1}{2}}{-1}$funciona perfeitamente.

O que está causando o problema?

Responder1

Mudando para um método de teste diferente e limpando o código (não vejo razão para usar \textit{i}aqui, pois ijá está em itálico no modo matemático.

Tenho certeza de que isso pode ser feito de forma ainda mais simples. A versão agora não usa mais nada, xstringpois seus testes são bastante frágeis.

O uso de \NewDocumentCommand{\complfull}{m >{\TrimSpaces} m}{certifique-se de que #2nunca começa com espaço, pois isso quebraria o teste para ver se a parte imaginária começa com -.

\documentclass[a4paper]{article}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{etoolbox}

% this assumes the arg never starts with spaces
\def\ProcessFirstChar#1#2\END{%
  \def\FirstChar{#1}
}
\def\DASHCHAR{-}

% input a,b, need to generate z = a+bi in a nice way
\NewDocumentCommand{\complfull}{m >{\TrimSpaces} m}{
  % if a =0
  \ifstrequal{#1}{0}{
      \ifstrequal{#2}{0}{
          0
        }{
          \ifstrequal{#2}{1}{
              i
            }{
              \ifstrequal{#2}{-1}{
                  -i
                }{ 
                  #2i% default
                }
            }
        }
    }{
      % a is not zero
      #1% just leave a
      \ifstrequal{#2}{0}{%
          % Im(z) = 0, so nothing
        }{
          \ifstrequal{#2}{1}{
              + i
            }{
              \ifstrequal{#2}{-1}{
                  -i
                }{
                  % still need the case when b is negative, as we should not add a plus in this case
                  \expandafter\ProcessFirstChar#2\END
                  \ifx\FirstChar\DASHCHAR\else+\fi
                  #2i
                }
              }
            }
          }
        }

\begin{document}


$\complfull{0}{0}$

$\complfull{0}{1}$

$\complfull{0}{-1}$

$\complfull{0}{5}$

$\complfull{1}{0}$

$\complfull{1}{1}$

$\complfull{1}{-1}$

$\complfull{1}{5}$

$\complfull{1}{-5}$

$\complfull{0}{3}$

$\complfull{a}{ - b}$

$\complfull{0}{3}$

$\complfull{\frac{-1}{12}}{-3}$

$\complfull{\dfrac{-1}{12}}{-\dfrac12}$

$\complfull{\dfrac{-1}{12}}{\dfrac12}$

\end{document}

Responder2

(Reescrevi a resposta para resolver o problema de formatação do OP com mais generalidade.)

Aqui está uma resposta baseada em LuaLaTeX. Não faz suposições sobre oconteúdodas partes reais e imaginárias do número complexo, exceto que a parte imaginária pode começar com um -símbolo. (Em contraste, um +símbolo inicial não é permitido; no entanto, esta restrição pode ser enfraquecida se necessário.)

A \complfullmacro pode ser usada tanto no modo texto quanto no modo matemático. \complfull{\dfrac{-1}{12}}{-3}não apresenta problemas - desde que o amsmathpacote que fornece a macro \dfracesteja carregado.

insira a descrição da imagem aqui

% !TEX TS-program = lualatex
\documentclass{scrartcl}
\usepackage{amsmath} % for '\ensuremath' macro
\usepackage{luacode} % for 'luacode' env. and '\luastringN' macro

\begin{luacode}
function complfull ( re , im ) -- inputs: real and imag. parts

  -- begin by stripping off any leading whitespace from 'im'
  im = im:gsub ( '^%s*' , '' ) 
  im = im:gsub ( '^%-%s*' , '-' )

  if im == '0' then -- real number
    return re 
  else 
    if re == '0' then -- imaginary number
      if im == '1' then 
        return 'i'
      elseif im == '-1' then 
        return '-i'
      else 
        return im..'i'
      end
    else -- complex number
      if im == '1' then 
        return re..'+i'
      elseif im == '-1' then 
        return re..'-i'
      else
        if im:sub(1,1)=='-' then 
          return re..im..'i'
        else 
          return re..'+'..im..'i'
        end
      end
    end
  end
end
\end{luacode}

\newcommand\complfull[2]{\ensuremath{\directlua{%
  tex.sprint(complfull(\luastringN{#1},\luastringN{#2}))}}}

\begin{document}
\complfull{1}{0}; 
\complfull{0}{1}, 
\complfull{0}{-1};  
\complfull{1}{1}, 
\complfull{1}{-1}; 
\complfull{\frac{1}{2}}{\frac{1}{2}},
\complfull{\frac{1}{2}}{-\frac{1}{2}};
\complfull{\dfrac{-1}{12}}{\exp(7)},
\complfull{\dfrac{-1}{12}}{-3}.
\end{document}

Responder3

A resposta para sua pergunta: $\complfull{\dfrac{-1}{12}}{-3}$gera erro porque sua \complullmacro se aplica \IfStrEqaos seus argumentos e \IfStrEqos expande durante o processamento por \edef. E a \dfracmacro não está definida como \protected\def. Ele usa um método LaTeX antigo e obscuro \protectque não funciona com arquivos \edef.

O problema que você está resolvendo é interessante. Mostro o que podemos fazer com OpTeX:

\def\complfull#1#2{%
   \isequal{#1}{0}\iftrue \printimpart\empty{#2}%
                  \else {#1}\printimpart+{#2}%
                  \fi
}
\def\printimpart#1#2{%
   \qcasesof {#2}
   {}      {\ifx#1\empty 0\fi}
   {0}     {\ifx#1\empty 0\fi}
   {1}     {#1\imu}
   {-1}    {-\imu}
   \_finc  {\isminus #2\iftrue \else #1\fi {#2}\imu}%
}
\def\imu{{\rm i}}
\def\isminus #1#2\iftrue{\ifx-#1}

Test:
$\complfull{1}{0}; 
\complfull{0}{};
\complfull{0}{1}; 
\complfull{0}{-1};  
\complfull{1}{1}, 
\complfull{1}{-1}; 
\complfull{1\over2}{1\over2},
\complfull{1\over2}{-{1\over2}};
\complfull{-1\over12}{\exp(7)},$

\bye

A \complfullmacro é totalmente expansível e não expande seus argumentos quando \isequalas \qcasesofmacros são processadas.

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