如何在LaTeX Figure环境中绘制带标签的矩阵？

要实现你需要的这种带行/列分组大括号标注的矩阵样式表格，核心依赖amsmath包，复杂分块场景可以搭配blkarray包，以下是两种实用实现方案：

基础实现（仅用amsmath） #

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath} % 提供矩阵环境、大括号及数学标注命令

\begin{document}

\begin{figure}[htbp]
    \centering
    % 用数学环境包裹整个矩阵和标注，保证排版对齐
    \[
    % 列分组的顶部大括号+标注
    \overbrace{
        \begin{pmatrix}
            a_{11} & a_{12} & a_{13} & a_{14} \\
            a_{21} & a_{22} & a_{23} & a_{24} \\
            a_{31} & a_{32} & a_{33} & a_{34} \\
            a_{41} & a_{42} & a_{43} & a_{44}
        \end{pmatrix}
    }^{\text{列分组说明}}
    % 行分组的左侧大括号+标注
    \left.
    \begin{array}{c}
        \text{行组1} \\
        \text{行组1} \\
        \text{行组2} \\
        \text{行组2}
    \end{array}
    \right\}
    \text{行分组说明}
    \]
    \caption{带分组标注的矩阵表格}
    \label{fig:grouped_matrix}
\end{figure}

\end{document}

关键命令说明 #

• \overbrace{内容}^{标注}：给矩阵列添加顶部的分组大括号，标注文本用\text{}转为普通文本格式
• \left. ... \right\}：生成自适应高度的左侧大括号，配合array环境放行组说明，\left.是占位符，确保大括号高度和矩阵完全匹配
• pmatrix：生成带圆括号的矩阵，换成bmatrix就是方括号矩阵，按需选择

进阶分块（用blkarray简化写法） #

如果需要更直观的行/列标注布局，可以用blkarray包，直接在矩阵环境里定义分组：

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{blkarray} % 专门用于分块矩阵的标注

\begin{document}

\begin{figure}[htbp]
    \centering
    \[
    \begin{blockarray}{ccccc}
        & \text{列组1} & \text{列组1} & \text{列组2} & \text{列组2} \\
        \begin{block}{c\{cccc}
            \text{行组1} & a_{11} & a_{12} & a_{13} & a_{14} \\
            \text{行组1} & a_{21} & a_{22} & a_{23} & a_{24} \\
            \text{行组2} & a_{31} & a_{32} & a_{33} & a_{34} \\
            \text{行组2} & a_{41} & a_{42} & a_{43} & a_{44} \\
        \end{block}
    \end{blockarray}
    \]
    \caption{直观布局的分块矩阵}
    \label{fig:block_matrix}
\end{figure}

\end{document}

blkarray优势 #

不需要手动拼接多个环境，直接在blockarray里定义列格式，block环境里指定行分组的大括号，标注位置更灵活，排版更整齐。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者orangenhaft