Float Optimizer Skill

Float Optimizer Skill

概述

本技能专门处理 Category B：浮动体缺陷，包括：

• B1：浮动体远离首次引用（Float-Reference Distance）
• B2：浮动体大小不适配栏宽（Float Width Mismatch）
• B3：连续多个浮动体堆叠无正文间隔（Float Clustering）
• B4：浮动体跨页分裂（Float Page Orphaning）

该技能由 code-surgeon-agent 调用，通过对浮动体位置参数、尺寸设置和周围正文结构的精确调整，实现图表与正文的和谐共处。浮动体优化是视觉排版中最具挑战性的环节之一，必须结合页图反馈迭代验证。

---

适用场景

当 layout-detective-agent 报告中出现以下缺陷 ID 时，路由至本技能：

缺陷 ID	描述	优先级
B1	浮动体远离首次引用	High
B2	浮动体大小不适配栏宽	High
B3	浮动体连续堆叠	Medium
B4	浮动体跨页分裂	Medium

---

输入规范

输入项	来源	说明
主 .tex 文件路径	项目上下文	需修改的源文件
排版侦探报告	layout-detective-agent 输出	包含缺陷对象（图表标签）、页码、描述
源码交叉引用报告	extract_crossrefs.py 输出 (data/crossrefs.json)	提供每个图表的首次引用行号、定义行号、行距离、节距离
当前 PDF 页图	visual-inspector 输出	用于验证修复后视觉效果
模板类型	用户上下文或 templates.yaml	单栏/双栏，影响浮动体宽度策略

输入使用说明：

• 从 crossrefs.json 的 distances[] 数组中提取 ref_line 和 figure_line，计算源码距离
• 若源码距离近（line_distance < 50 且 section_distance = 0）但视觉距离远 → 典型 LaTeX 浮动体放置问题，使用本技能的浮动体参数调整策略
• 若源码距离本身远 → 优先建议移动源码位置（策略 3），而非调整浮动体参数

---

输出规范

修改完成后，必须返回以下信息：

{
  "skill": "float-optimizer",
  "status": "success | partial | failed",
  "modified_files": ["main.tex"],
  "changes": [
    {
      "defect_id": "B1",
      "object": "Figure 3",
      "action": "调整浮动体位置参数为 [ht]",
      "before": "\\begin{figure}[t]",
      "after": "\\begin{figure}[ht]"
    },
    {
      "defect_id": "B2",
      "object": "Table 1",
      "action": "将 tabular 宽度设为 \\linewidth",
      "before": "\\begin{tabular}{|l|c|c|}",
      "after": "\\begin{tabularx}{\\linewidth}{|l|X|X|}"
    }
  ],
  "unresolved": []
}

---

修复策略

通用原则

1. 浮动体是“浮动”的：LaTeX 的浮动体放置算法具有不确定性，同一份源码在不同编译中可能产生不同输出。因此，修复后必须多次编译以验证稳定性。
2. 最小侵入：优先调整位置参数 [ht]，其次调整尺寸，最后才考虑移动浮动体在源码中的位置。
3. Endmatter 硬约束：正文浮动体不得进入 Acknowledgements、References、Bibliography 所在页；若发生，按失败处理，并优先在 endmatter 前插入 \FloatBarrier。
4. 视觉验证必须：浮动体修复的效果必须在页图上肉眼确认，不能仅凭日志判断。

---

B1：浮动体远离首次引用

问题特征：

• 图表出现在距离其首次引用页码 ≥ 2 页的位置。
• 读者需翻页才能找到对应图表，打断阅读流。
• 源码分析：从 data/crossrefs.json 读取 ref_line 和 figure_line：
  • 若 line_distance < 50 且 section_distance = 0 → 源码组织良好，问题出在 LaTeX 浮动体放置算法
  • 若 line_distance > 100 或 section_distance ≥ 1 → 源码层面的引用与定义相距较远

诊断流程（新增）：

# 第一步：运行源码交叉引用分析
paperfit run scripts/extract_crossrefs.py main.tex --output data/crossrefs.json

# 第二步：解读输出
# {
#   "distances": [
#     {"label": "fig:result", "ref_line": 245, "figure_line": 260, "line_distance": 15, "section_distance": 0, "severity": "none"}
#   ]
# }
# 若源码距离近但视觉距离远 → 浮动体参数调整
# 若源码距离远 → 移动源码位置

修复策略（按优先级）：

1. 调整位置参数
   将浮动体环境的参数优先改为 [ht]。禁止将正文浮动体修成 [p] 或 [!p]；只有模板机制明确限制的跨栏场景才保留页顶策略。

   % 修改前
   \begin{figure}[t]
   % 修改后
   \begin{figure}[ht]
   

   参数含义：h = here（尽可能在此处），t = top（页顶）。p = float page（独立浮动页）对正文浮动体视为禁用策略。

2. 使用 \FloatBarrier 强制放置
   在引用点之后、期望图表出现的位置之前插入 \FloatBarrier（需 placeins 宏包），并在 Acknowledgements / References / \bibliography 之前再加一道 endmatter barrier，阻止正文浮动体漂入参考文献区域。

   \usepackage{placeins}
   ...
   As shown in Figure~\ref{fig:result}, ...
   \FloatBarrier  % 确保图不会漂到更后
   

3. 移动浮动体源码位置
   将整个 figure 或 table 环境在 .tex 源码中向上移动，使其更接近首次引用点。 注意：移动源码可能改变上下文，需确保不影响前后文语义。

4. 拆分大型浮动体
   若一个浮动体包含多个子图且过大，考虑拆分为两个独立的浮动体，或将其部分内容移至附录。

5. 调整前后正文数量
   在浮动体前后增删少量文本（由 semantic-polish-agent 协助），改变分页位置，使浮动体自然落在引用附近。

---

B2：浮动体大小不适配栏宽

问题特征：

• 过窄：图表宽度明显小于栏宽，两侧留白过多。
• 超宽：图表超出栏宽，内容被截断或溢出到页边。

修复策略（按优先级）：

1. 图片宽度标准化
   将所有图片的 \includegraphics 宽度设为 \linewidth（单栏）或 \textwidth（跨栏）。

   % 修改前
   \includegraphics[width=0.6\textwidth]{figure.pdf}
   % 修改后
   \includegraphics[width=\linewidth]{figure.pdf}
   

2. 区分单栏与跨栏图表

   • 单栏模板：所有图表默认使用 \linewidth。
   • 双栏模板：单栏图表用 \columnwidth 或 \linewidth；跨栏图表使用 figure* / table* 环境，宽度用 \textwidth。

   % 双栏中的跨栏图
   \begin{figure*}
   \includegraphics[width=\textwidth]{wide_figure.pdf}
   \end{figure*}
   

3. 表格宽度自适应
   使用 tabularx 将表格宽度设为 \linewidth，并由 X 列自动分配多余空间。

   \begin{tabularx}{\linewidth}{|l|X|X|}
   

4. 旋转超宽表格
   对于列数过多的宽表，使用 sidewaystable 环境旋转 90 度展示。

   \usepackage{rotating}
   ...
   \begin{sidewaystable}
   \centering
   \begin{tabular}{...}
   ...
   \end{tabular}
   \end{sidewaystable}
   

5. 缩小超大图片
   若原图本身尺寸过大，可使用 width=\linewidth 自动缩放；若仍需保持比例，可同时设置 height 和 keepaspectratio。

   \includegraphics[width=\linewidth,height=0.3\textheight,keepaspectratio]{figure.pdf}
   

---

B3：浮动体连续堆叠

问题特征：

• 同一页或连续两页出现 ≥ 3 个图表，且中间正文极少（≤ 2 行）。

修复策略（按优先级）：

1. 分散浮动体位置参数
   为不同浮动体分配非 p 的位置偏好，优先 [ht] / [t]，避免它们挤在同一页。

   \begin{figure}[t] ... \end{figure}
   \begin{table}[b] ... \end{table}
   \begin{figure}[ht] ... \end{figure}
   

2. 在浮动体之间插入正文
   若浮动体在源码中连续出现，可在其间补充或前移若干行正文（需确保语义连贯）。

   \begin{figure} ... \end{figure}
   % 在此处插入一段正文，哪怕只有 2-3 行
   The above results demonstrate...
   \begin{table} ... \end{table}
   

3. 使用 \FloatBarrier 控制浮动页
   在适当位置插入 \FloatBarrier，迫使之前的浮动体在下一页之前全部输出，避免后续浮动体继续堆积。

4. 将部分图表移至附录
   若正文中图表过多，可将非核心的图表或消融实验移至附录，并在正文中引用。

---

B4：浮动体跨页分裂

问题特征：

• 一个长表格跨页断开，且第二页未重复表头。
• 一个图片（含子图）被分页符切开。

修复策略（按优先级）：

1. 长表格使用 longtable 环境
   将普通 table + tabular 替换为 longtable，支持跨页并自动重复表头。

   \usepackage{longtable}
   ...
   \begin{longtable}{|l|c|c|}
   \caption{Long table caption} \label{tab:long} \\
   \hline
   \textbf{Header1} & \textbf{Header2} & \textbf{Header3} \\
   \hline
   \endfirsthead
   \hline
   \textbf{Header1} & \textbf{Header2} & \textbf{Header3} \\
   \hline
   \endhead
   % 表格内容
   \end{longtable}
   

2. 强制表格不跨页
   若表格并非特别长，可用 \begin{table}[!h] 配合 \centering 强制放在一页内。

   \begin{table}[!h]
   \centering
   \begin{tabular}{...}
   ...
   \end{tabular}
   \end{table}
   

3. 拆分过大的图片组
   若一个 figure 包含多个子图且总高度过大，拆分为两个独立的 figure 环境。

---

双栏模板的特殊处理

双栏布局下的浮动体优化更加复杂，需额外注意：

场景	策略
单栏图过窄	判断图片宽高比：若宽度 > 高度 * 1.5，考虑改为跨栏 figure*
跨栏图位置不受控	跨栏图只能放在页顶或单独浮动页，使用 [t] 或 [p]
跨栏图导致正文留白	若跨栏图后下一页大片空白，考虑缩小图尺寸或在其后补充内容
双栏末页浮动体堆积	使用 \balance 或 \flushend 平衡末页两栏高度（见 space-util-fixer）

---

修复验证

每完成一项修复后：

1. 重新编译至少 两次 以稳定交叉引用和浮动体位置。
2. 渲染新的 PDF 页图，对照缺陷报告逐项检查：
   • B1：浮动体页码与引用页码差值是否 ≤ 1？
   • B2：图表宽度是否充分利用栏宽且无溢出？
   • B3：堆叠是否分散，页面上图表数量是否 ≤ 2？
   • B4：表格跨页是否带有重复表头？
3. 若未通过，尝试下一策略，直至所有策略用尽或缺陷消除。

---

注意事项

• 避免过度使用 [H]：float 宏包提供的 [H] 参数强制图表“在此处”，会破坏 LaTeX 的浮动机制，容易导致大面积留白。仅作为最后手段使用。
• 跨栏图顺序：双栏中 figure* 总是出现在下一页顶部，这是 LaTeX 的固有行为，不可改变。若引用与图表跨页不可避免，接受并记录。
• 与 space-util-fixer 协同：浮动体调整可能影响页数预算和末页留白，需联动 space-util-fixer 综合优化。

---

Float Optimizer Skill 就绪。 等待 code-surgeon-agent 调用，执行浮动体优化任务。