Создание решетки с числами в вершинах

Question

Любой, кто знаком с проблемой подсчета путей вверх/вправо в прямоугольнике из нижнего левого угла в верхний правый угол, знает, что один из способов сделать это — сделать это с помощью рекурсии. Я хочу визуализировать это, и поэтому мне нужно создать решетку, в вершинах которой есть числа. В следующей матрице числа находятся внутри квадратов, но я хочу, чтобы они были в вершинах или, что еще лучше, чтобы был зазор в пересечении четырех линий, и число могло бы быть в этом зазоре.

$\begin{array}{*{20}{c}}
\hline
  | & 1&| & 1&| & 1&| & 1&| & 1&| & 1&| & 1| &  \\ 
\hline
  | & 7&| & 6&| & 5&| & 4&| & 3&| & 2&| & 1| &  \\ 
\hline
  | & {28}&| & {21}&| & {15}&| & {10}&| & 6&| & 3&| & 1| &  \\ 
\hline
  | & {84}&| & {56}&| & {35}&| & {20}&| & {10}&| & 4&| & 1| & \\ 
\hline
\end{array}$

Что-то вроде этого:

Важное примечание: Изображение было отредактировано после того, как на вопрос был дан правильный ответ с помощью изображения.

Answer 1

Вот как это сделать:

Код:

\documentclass{article}
\usepackage{xstring}
\usepackage{tikz}
\usepackage{collcell}

\newcommand{\MakeBox}[1]{\makebox[2.0em][c]{#1}}%
\newcommand*{\MyBox}[1]{%
    \phantom{\MakeBox{#1}}%
    \IfStrEq{#1}{}{}{%
        \begin{tikzpicture}[overlay, draw=red, line width=1.0pt, text=blue]
            \node [draw=none, inner sep=2pt] (Node) {\MakeBox{#1}};
            \draw (Node.north) -- ([yshift=2.0ex]Node.north);
            \draw (Node.south) -- ([yshift=-2.0ex]Node.south);
            \draw (Node.west) -- ([xshift=-1.0em]Node.west);
            \draw (Node.east) -- ([xshift=1.0em]Node.east);
        \end{tikzpicture}%
    }%
}

\newcolumntype{C}{>{\collectcell\MyBox}c<{\endcollectcell}}

\begin{document}
$\begin{array}{*{20}{C}}
   & 1 &  1 &  1 &  1 &  1 &  1 &  1 &  \\[2.0ex]
   & 7 &  6 &  5 &  4 &  3 &  2 &  1 &  \\[2.0ex] 
   & 28 &  21 &  15 &  10 &  6 &  3 &  1 &  \\[2.0ex] 
   & 84 &  56 &  35 &  20 &  10 &  4 &  1 & \\ [2.0ex]
\end{array}$
\end{document}

---

Если вы хотите подавить внешние линии, то вам нужно указать последнюю строку с помощью вызова \ThisIsLastRow. Обнаружение первого столбца обрабатывается с помощью Fтипа столбца.

Дальнейшие улучшения

• Так как я использую a \makebox[2.0em][c]{#1}для размещения текста, чтобы он оставался центрированным, то последний столбец, который содержит только символы одинарной ширины, выглядит неправильно. Один из способов исправить это — определить два типа столбцов: один для двузначных цифр и один для однозначных цифр. В качестве альтернативы можно нарисовать линии через текст, а затем наложить на него текст узла, что затем удалит линии только вокруг цифр.

Код:

\documentclass{article}
\usepackage{xstring}
\usepackage{etoolbox}
\usepackage{tikz}
\usepackage{collcell}

\newtoggle{IsFirstColumn}\togglefalse{IsFirstColumn}%%
\newtoggle{IsLastRow}\togglefalse{IsLastRow}%
\newcommand{\ThisIsLastRow}{\global\toggletrue{IsLastRow}}%

\newcommand{\MakeBox}[1]{\makebox[2.0em][c]{#1}}%
\newcommand*{\MyBox}[1]{%
    \phantom{\MakeBox{#1}}%
    \IfStrEq{#1}{}{}{%
        \begin{tikzpicture}[overlay, draw=red, line width=1.0pt, text=blue]
            \node [draw=none, inner sep=2pt] (Node) {\MakeBox{#1}};
            \iftoggle{IsLastRow}{}{%
                \draw (Node.south) -- ([yshift=-2.0ex]Node.south);
            }%
            \iftoggle{IsFirstColumn}{}{%
                \draw (Node.west) -- ([xshift=-1.0em]Node.west);
            }%
        \end{tikzpicture}%
    }%
}

\newcommand*{\MyBoxFirstColumn}[1]{%
    \global\toggletrue{IsFirstColumn}%
    \MyBox{#1}%
    \global\togglefalse{IsFirstColumn}%
}%

\newcolumntype{C}{>{\collectcell\MyBox}c<{\endcollectcell}}
\newcolumntype{F}{>{\collectcell\MyBoxFirstColumn}c<{\endcollectcell}}

\begin{document}
$\begin{array}{F*{20}{C}}
    1 &   1 &   1 &   1 &   1 &  1 &  1 \\[2.0ex]
    7 &   6 &   5 &   4 &   3 &  2 &  1 \\[2.0ex] 
   28 &  21 &  15 &  10 &   6 &  3 &  1 \\[2.0ex] \ThisIsLastRow
   84 &  56 &  35 &  20 &  10 &  4 &  1 \\
\end{array}$
\end{document}

Answer 2

Учитывая желаемый вами результат, я думаю, я бы использовалmatrix of nodes

Полный код

% arara: pdflatex
% !arara: indent: {overwrite: true}
\documentclass{standalone}

\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{matrix}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}[thick]
    \matrix (mylattice)[
        matrix of nodes,
        row sep=.5cm,
        column sep=.5cm,  
        nodes in empty cells,
        execute at empty cell={\node[draw=none]{\phantom{X}};},
    ]{
        &    &  &  &  &  &  &  &\\ 
        & 1 &  1 &  1 &  1 &  1 &  1 &  1  & \\
        & 7 &  6 &  5 &  4 &  3 &  2 &  1  & \\
        & 28 &  21 &  15 &  10 &  6 &  3 &  1 &  \\
        & 84 &  56 &  35 &  20 &  10 &  4 &  1 & \\ 
        &    &      &    &      &   &     &  & \\ 
    };
    \foreach \i [evaluate=\i as \y using int(\i+1)] in {1,...,5}
    {
        \foreach \j [evaluate=\j as \x using int(\j+1)]in {1,...,8}
        {
            \ifnum\j>1
            \draw[red] (mylattice-\i-\j)--(mylattice-\y-\j);
            \fi
            \ifnum\i>1
            \draw[blue] (mylattice-\i-\j)--(mylattice-\i-\x);
            \fi
        }
    }
\end{tikzpicture}
\end{document}

Если, следуя комментариям, вам не нужны внешние части, вы можете использовать следующий слегка измененный код.

% arara: pdflatex
% !arara: indent: {overwrite: true}
\documentclass{standalone}

\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{matrix}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}[thick]
    \matrix (mylattice)[
        matrix of nodes,
        row sep=.5cm,
        column sep=.5cm,  
        nodes in empty cells,
        execute at empty cell={\node[draw=none]{\phantom{X}};},
    ]{
         1 &  1 &  1 &  1 &  1 &  1 &  1   \\
         7 &  6 &  5 &  4 &  3 &  2 &  1   \\
         28 &  21 &  15 &  10 &  6 &  3 &  1   \\
         84 &  56 &  35 &  20 &  10 &  4 &  1  \\ 
    };
    \foreach \i [evaluate=\i as \y using int(\i+1)] in {1,...,4}
    {
        \foreach \j [evaluate=\j as \x using int(\j+1)]in {1,...,7}
        {
            \ifnum\i<4
            \draw[red] (mylattice-\i-\j)--(mylattice-\y-\j);
            \fi
            \ifnum\j<7
            \draw[blue] (mylattice-\i-\j)--(mylattice-\i-\x);
            \fi
        }
    }
\end{tikzpicture}
\end{document}