掃き出し法の途中式をPythonでTeX出力する

掃き出し法，めんどい

途中式が必要なのめんどくさすぎる．TeXで毎回描くのもだりい．
退屈なのでPythonで解決．

ソースコード

print("&=" + tex_print(a) + r"\\")

ここのところ変えてあげるとTeX用にカスタムしやすいよ

sweep.py

from fractions import Fraction
import copy


def swap_rows(mat_list, num1, num2):
    mat_list[num1], mat_list[num2] = mat_list[num2], mat_list[num1]


def check_chaneg(a, b):
    if not a == b:
        print("&=" + tex_print(a) + r"\\")


def tex_print(mat_list):
    tex_txt = r"\left(\begin{array}{" + "c" * len(mat_list[0]) + r"}@\end{array}\right)"
    inner_txt = ""
    for l in mat_list:
        line_txt = ""
        for el in l:
            if "/" in str(el):
                line_txt += r"\frac{" + str(el).split("/")[0] + "}{" + str(el).split("/")[1] + "}"
            else:
                line_txt += str(el)
            line_txt += "&"
        line_txt = line_txt[: -1]
        line_txt += r"\\"
        inner_txt += line_txt
    tex_txt = tex_txt.replace("@", inner_txt)
    return tex_txt


rows = int(input("rows:"))
columns = int(input("columns:"))

mat_list = []
for _ in range(rows):
    mat_list.append(list(map(int, input().split())))

print(mat_list)
now_row = 0  # 現在何列目
pre_mat = []
for n in range(columns):
    # 行入れ替え
    pre_mat = copy.deepcopy(mat_list)
    zero_flag = True
    for i in range(now_row, rows):
        if not mat_list[i][n] == 0:
            swap_rows(mat_list, now_row, i)
            zero_flag = False
            break
    if zero_flag:
        continue
    check_chaneg(mat_list, pre_mat)

    # n列目を1にする
    pre_mat = copy.deepcopy(mat_list)
    temp = [0] * columns
    for c in range(columns):
        temp[c] = Fraction(mat_list[now_row][c], mat_list[now_row][n])
    mat_list[now_row] = temp
    check_chaneg(mat_list, pre_mat)

    # now_row以外のn列目を0にする
    pre_mat = copy.deepcopy(mat_list)
    for i in range(0, rows):
        if i == now_row:
            continue
        if not mat_list[i][n] == 0:
            temp = [0] * columns
            for c in range(columns):
                temp[c] = mat_list[i][c] - mat_list[i][n] * mat_list[now_row][c]
            mat_list[i] = temp
    check_chaneg(mat_list, pre_mat)

    now_row += 1
    if now_row > rows:
        break
check_chaneg(mat_list, 0)

使ってみた

途中式を出すことが目的のコードだから結果だけほしいなら最適化されたコードか，WolframAlphaでやれ．
今回のソースコードはalign環境に貼り付ける前提で作った．

掃き出し法などという人間がやるべきでない作業の途中式出力をPythonにぶん投げました pic.twitter.com/2TfDtzGNNI

— 電電猫猫 (@nya3_neko2) June 25, 2020