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LaTeX/TikZ: Finite State Machine / Automata

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Finite State Machine Designer
automataLatexGen

Tutorial 17.1a – PGF/Tikz (Modifying coordinates – coordinate calculations)

How to change initial state text in finite state machines with TikZ, automata library?
Controlling edge shape in tikz

Which package can be used to draw automata?
Example: State machine
Drawing Finite State Machines in LATEX using tikz (PDF)
Tikz for state-machines (PDF)
Typesetting figures for computer science (PDF)

Setting bold Greek letters in LaTeX maths

Should \tikzset or \tikzstyle be used to define TikZ styles?
Kann man `every node/.style` spezifizieren außer für nodes auf edges?
tikz state initial with vertical orientation?
Node below and left of another node in TikZ
Changing line thickness of arrow
Wie kann ich die Biegung von TikZ-Pfeilen einstellen?
How do you get two lines between nodes that have paths to each other instead of a double ended line? [duplicate]

How does one pick control points to control Bézier curves in TikZ?
TikZ in/out angle vs. Bezier controls
TikZ: Node at same x-coordinate as another node, but specified y-coordinate?
Wie werden nodes positioniert?

LaTeX Graphics using TikZ: A Tutorial for Beginners (Part 1)—Basic Drawing
LaTeX Graphics using TikZ: A Tutorial for Beginners (Part 2)—Generating TikZ Code from GeoGebra
LaTeX Graphics using TikZ: A Tutorial for Beginners (Part 3)—Creating Flowcharts
LaTeX Graphics using TikZ: A Tutorial for Beginners (Part 4)—Circuit Diagrams Using Circuitikz
LaTeX Graphics using TikZ: A Tutorial for Beginners (Part 5)—Creating Mind Maps

LaTeX/PGF/TikZ

\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{automata, positioning, arrows}

\tikzset{
    ->, % makes the edges directed
    >=stealth, % makes the arrow heads bold
    node distance=2cm, % specifies the minimum distance between two nodes. Change if necessary.
    every state/.style={thick, fill=gray!10}, % sets the properties for each ’state’ node
    every edge/.append style={line width=0.25mm}, % sets the properties for each ’state’ node
    initial text=$ $, % sets the text that appears on the start arrow
}

\begin{document}
    \begin{tikzpicture}
        \node[state, initial] (q1) {$q_1$};
        \node[state, accepting, right of=q1] (q2) {$q_2$};
        \node[state, right of=q2] (q3) {$q_3$};
        \draw	(q1) edge[loop above] node{0} (q1)
                (q1) edge[above] node{1} (q2)
                (q2) edge[loop above] node{1} (q2)
                (q2) edge[bend left, above] node{0} (q3)
                (q3) edge[bend left, below] node{0, 1} (q2);
    \end{tikzpicture}
    
    \begin{tikzpicture}[shorten >=1pt,node distance=2cm,on grid,auto] 
        \node[state,initial] (q_0)   {$q_0$}; 
        \node[state] (q_1) [above right=of q_0] {$q_1$}; 
        \node[state] (q_2) [below right=of q_0] {$q_2$}; 
        \node[state,accepting](q_3) [below right=of q_1] {$q_3$};
        \path[->] 
            (q_0) edge              node        {0} (q_1)
                  edge              node [swap] {1} (q_2)
            (q_1) edge              node        {1} (q_3)
                  edge [loop above] node        {0} ()
            (q_2) edge              node [swap] {0} (q_3) 
                  edge [loop below] node        {1} ();
    \end{tikzpicture}
\end{document}

LaTeX: Marko und Umgebungen / Macro and Environments

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Makros

YouTube

Wolfgang Dautermann: Programmierung mit LaTeX
Wolfgang Dautermann: Programmierung mit LaTeX (PDF)

tug.org

LaTeX2e unofficial reference manual (October 2018)

Overleaf

TeX primitives listed by TeX engine
How Overleaf created the TeX primitive reference data
How TeX macros actually work
How does \expandafter work: An introduction to TeX tokens
How does \expandafter work: From basic principles to exploring TeX’s source code
Commands
Latex typesetting is made by using special tags or commands that provide a handful of ways to format your document. Sometimes standard commands are not enough to fulfil some specific needs, in such cases new commands can be defined and this article explains how.

TeXFAQ

Using Plain or primitive commands in LaTeX
How to print contents of variables?

texwelt.de

Was machen eigentlich \makeatletter und \makeatother?

StackExchange

Difference between LaTeX, LaTeX2e, LaTeX3 ?
Is there a list of expandable TeX primitives? LaTeX? e-TeX? others?

Einführung in das Textsatzsystem LATEX – Komplexe Makros und Befehle

Plain TeX

\def<Befehlsname><Argument(e)>{<Befehlsdefinition>}
\let<neuer Befehlsname><alter Befehlsname>

\def\mymakro#1#2{Makro mit zwei Argumenten #1 und #2}
let\newmakro\oldmakro

LaTeX 2

\(re)newcommand{<Befehlsname>}
  [<Anzahl der Argumente>]
  [<Default für erstes (optionales) Argument>]
  {<Befehlsdefinition>}

\newenvironment{<Umgebungsname>}
  [<Anzahl der Argumente>]
  [<Default für erstes (optionales) Argument>]
  {<Definition Code vor Umgebung>}
  {<Definition Code nach Umgebung>}

LaTeX 3

Mit Paket xparse verfügbar:
\NewDocumentCommand, \RenewDocumentCommand, \NewDocumentEnvironment, ...

\NewDocumentCommand{<Befehlsname>}
  {<Argumentstrukturi}
  {<Definitioni}

Einfache Makros in TEX und LATEX (PDF)

Plain TeX

\def\name{definition}
\def\name#1{definition, die #1 benutzt}
\def\name#1#2{definition, die #1 und #2 benutzt} % bis #9
\def\name zkette#1zkette#2zkette {definition, die #1 und #2 benutzt}

Ohne Parameter

\def\hrz{Hochschulrechenzentrum (HRZ)}

Vortext \hrz Nachtext
Vortext Hochschulrechenzentrum (HRZ)Nachtext (ohne Abstand)

Vortext \hrz\ Nachtext
Vortext \hrz{} Nachtext
Vortext {\hrz} Nachtext
Vortext Hochschulrechenzentrum (HRZ) Nachtext (mit Abstand)

Mit mehreren Parametern

% Makro bild
% #1 : Grafikdatei
% #2 : Bildunterschrift
% #3 : Verweis-Label
\def\bild#1#2#3{%
\begin{figure}[htp]
\centering
\includegraphics{#1}
\vspace{0.5cm}
\caption{#2}\label{#3}
\end{figure}
}

\bild{template-1.png}{Eine Kr¨ote oder ein Frosch}{fig:1}

Eingabemuster

% Makro ganzwichtig
% #1 : Farbe
% #2 : Text
\def\ganzwichtig(#1 in #2){\fbox{\textcolor{#2}{#1}}}
% .................................
% Makro referenz
% #1 : Gattung (Abbildung, Tabelle)
% #2 : Verweisziel
\def\referenz#1#2{#1~\ref{#2} auf Seite~\pageref{#2} }

Das ist \wichtig{neu} und das \ganzwichtig(ganz neu in red).
Siehe \referenz{Abbildung}{fig:1}

LaTeX-Art

\newcommand{\name}{definition}
\newcommand{\name}[1]{definition, die #1 benutzt}
\newcommand{\name}[2]{definition, die #1 und #2 benutzt} % bis #9

\renewcommand       (Re-Definition)
\providenewcommand  (Re-Definition oder Neu-Definition)

\newcommand*
\renewcommand*
\providenewcommand*

Ohne Parameter

\newcommand{\HRZ}{Hochschulrechenzentrum (HRZ)}

Vortext \hrz Nachtext
Vortext Hochschulrechenzentrum (HRZ)Nachtext (ohne Abstand)

Vortext \hrz\ Nachtext
Vortext \hrz{} Nachtext
Vortext {\hrz} Nachtext
Vortext Hochschulrechenzentrum (HRZ) Nachtext (mit Abstand)

Mit mehreren Parametern

% Makro Bild
% #1 : Grafikdatei
% #2 : Bildunterschrift
% #3 : Verweis-Label
\newcommand{\Bild}[3]{%
\begin{figure}[htp]
\centering
\includegraphics{#1}
\vspace{0.5cm}
\caption{#2}\label{#3}
\end{figure}
}

\Bild{template-2.png}{Ein Waldsee}{fig:2}

Eingabemuster – so einfach geht das in LATEX nicht

% Makro Ganzwichtig
% #1 : Farbe
% #2 : Text
\newcommand{\Ganzwichtig}[2]{\fbox{\textcolor{#1}{#2}}}

Das ist \WICHTIG{neu} und das \Ganzwichtig{red}{ganz neu}.
Siehe \Referenz{Abbildung}{fig:2}

Interne Makros

Was machen eigentlich \makeatletter und \makeatother?

LaTeX 2e

@ für interne Makros

\makeatletter % setzt Kategorie-Code von @ auf 11
<Code mit Befehlen, die @ im Namen haben>
\makeatother % setzt Kategorie-Code von @ auf 12

\makeatletter
\def\name#1{\gdef\@name{#1}}
\makeatother

LaTeX 3

: und _ für interne Makros

\usepackage{expl3}
\ExplSyntaxOn
[...]
\ExplSyntaxOff

Umgebungen

What are LaTeX “environments”
While TeX makes direct provision for commands, LaTeX adds a concept of “environment”; environments perform an action on a block (of something or other) rather than than just doing something at one place in your document.

Overleaf: Environments
Environments are used to format blocks of text in a LATEX documents. This article explains how to use environments and how to define new ones.

List of LaTeX environments

  • Float environments:
    figure, table
  • List environments:
    description, enumerate, itemize, list
  • Math environments:
    math, displaymath, array, eqnarray, equation [subequations, multiline, gather], theorem
  • Matrix environments:
    matrix, pmatrix, bmatrix, Bmatrix, vmatrix, Vmatrix, smallmatrix
  • Cases environment:
    cases
  • Align environments:
    align, alignat, flalign
  • Paragraph environments:
    center, flushleft, flushright, minipage, quotation, quote, verbatim, verse
  • Paragraph commands:
    centering, raggedright, raggedleft, parbox, footnote, footnotetext, verb
  • Picture environment:
    picture
  • Picture commands:
    \circle, \dashbox, \frame, \framebox, \line, \linethickness, \makebox, \multiput, \oval, \put, \shortstack, \vector
  • Table environments:
    tabbing, tabular

TeX Primitive Control Sequences

TeX Primitive Control Sequences

Control Sequences
Family NULL Type Description
Box Logic – c Command
Character Macro – d Derived Command
Debugging Marks – iq Internal Quantity
File I/O Math – pi Parameter (integer)
Fonts Page – pd Parameter (dimen)
Glue Paragraph – pg Parameter (glue)
Hyphenation Penalties – pm Parameter (muglue)
Inserts Registers – pt Parameter (token)
Job Tables – – –
Kern – – – –