LaTeX 中 algorithm 環境完整指南

在科研論文里，寫清楚算法步驟通常需要用到 偽代碼環境。最常見的選擇有兩個包：

• algorithm2e —— 功能最強大，適合期刊/學位論文
• algorithmicx + algpseudocode —— 更靈活、可定制，常用于會議模板

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1?? 常用包的選擇

1. algorithm2e

   \usepackage[ruled,vlined]{algorithm2e}
   

   • ruled：算法標題在上方，并有橫線
   • vlined：每行后加豎線（折線效果），用來表示語句塊作用域
   • linesnumbered :為每一行添加行號
   • 提供 \KwIn, \KwOut, \For, \If, \While 等高階命令
   • 自帶行號、自動縮進、美觀

2. algorithmicx + algpseudocode

   \usepackage{algorithm}
   \usepackage{algpseudocode}
   

   • algorithm 負責浮動體，類似 figure/table
   • algpseudocode 提供命令，比如 \State, \If, \For
   • 優點：高度可控，適合需要精細排版的場景

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2?? 基本結構

algorithm2e 示例

\begin{algorithm}[!t]\SetAlgoLined\caption{Power Allocation Algorithm}\KwIn{User set $\mathcal{U}$, channel gains $h_u$, total power $P$}\KwOut{Optimal power allocation $\{p_u\}$}Initialize $p_u \gets 0$ for all $u$\;\For{each user $u \in \mathcal{U}$}{Compute priority weight $w_u$\;\If{$w_u > \text{threshold}$}{Allocate power $p_u \gets f(h_u, w_u)$\;}}\Return $\{p_u\}$
\end{algorithm}

algorithmicx + algpseudocode 示例

\begin{algorithm}[!t]
\caption{Power Allocation Algorithm}
\begin{algorithmic}[1]
\Require User set $\mathcal{U}$, channel gains $h_u$, total power $P$
\Ensure Optimal power allocation $\{p_u\}$\State Initialize $p_u \gets 0$ for all $u$
\For{each user $u \in \mathcal{U}$}\State Compute priority weight $w_u$\If{$w_u > \text{threshold}$}\State Allocate power $p_u \gets f(h_u, w_u)$\EndIf
\EndFor
\State \Return $\{p_u\}$
\end{algorithmic}
\end{algorithm}

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3?? 注意事項

🔹 (1) 包沖突問題

• 有些模板（如 IEEEtran）自帶 algorithm 環境，可能會和 algorithm2e 沖突
• 解決方法：如果用 algorithm2e，建議 \usepackage[linesnumbered,ruled,vlined]{algorithm2e} 并避免同時加載 algorithmicx

🔹 (2) 算法位置控制

• \begin{algorithm}[!t] —— 強制浮動到頁面頂部
• [!h] —— 盡量放在當前位置
• [!b] —— 底部

🔹 (3) 行號 & 標題規范

• 行號：algorithm2e 用 \SetAlgoNlRelativeSize{-1} 調整大小
• 標題：最好簡潔，避免超過一行
• 如果論文模板要求“Algorithm 1: xxx”，需檢查 期刊模板 是否自帶樣式

🔹 (4) 中英文混排

• 建議輸入輸出統一用 \KwIn、\KwOut，保持一致
• 中文論文里標題可寫中文，但正文盡量保持英文變量與符號

🔹 (5) 長算法分頁

• algorithm2e 自帶分頁支持
• algorithmicx 需要加 \usepackage{algcompatible} 來避免分頁問題

🔹 (6) 折線（豎線）控制

• 在 algorithm2e 里，折線由 vlined 選項決定
• 如果不想要折線，有兩種方法：

全局關閉：在導言區去掉 vlined

\usepackage[ruled]{algorithm2e}

局部關閉：在某個算法內部用命令

\SetVline{false}

需要恢復時再寫

\SetVline{true}

👉 這樣你可以靈活決定：有的算法直觀用折線表示作用域，有的算法則更簡潔無豎線。

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4?? 小技巧

• 偽代碼中寫注釋

  \tcp{This is a comment in algorithm2e}
  % or
  \Comment{This is a comment in algpseudocode}
  

• 多行輸入/輸出

  \KwIn{$\mathcal{U}$: set of users, $P$: total power}
  \KwOut{Optimal allocation $\{p_u\}$}
  

• 強制換行
  在 algorithm2e 里用 \;

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