如何使用Python自动补全LaTeX公式中\left与\right配对标记

在LaTeX中，(…)、[…]、{…}这类分隔符可以分别在开、闭分隔符前加\left和\right，实现尺寸随内部公式自动适配，典型用法是\left( <equation> \right)。
但\left和\right必须配对使用，每出现一个\left就要对应一个\right，否则会触发编译错误。如果只需要单侧分隔符，可以在缺失配对的位置加\left.（\left加英文句号）或者\right.（\right加英文句号）解决，示例用法为\left(<equation>\right.或者\left.<equation>\right)。

需要用Python实现自动插入缺失的配对标记，遵循以下规则：

• 若存在未配对的\left，需要插入对应数量的\right.，位置优先选当前区间内的&、换行符\\或者\end{}之前；如果区间结束前有\nonumber标签，要把\right.插入到\nonumber之前。
• 若存在未配对的\right，需要插入对应数量的\left.，位置优先选当前区间内的&、换行符\\或者\begin{}之后。

输入示例 #

\begin{align}
    \left( content & content \right) content \left( content \left( content \right) \\
    content \right) \left(content \left( content \\
    content \right)
\end{align}

\begin{align}
    \left( content & content \right) content \left( content \left( content \right) \nonumber \\
    content \right) \left( content \left( content \nonumber \\
    content \right)
\end{align}

预期输出 #

（方括号内容为自动生成，实际输出不需要方括号）

\begin{align}
    \left( content \right. & \left. content \right) content \left( content \left( content \right) \right. \\
    \left. content \right) \left( content \left( content \right.  \right. \\
    \left. content \right)
\end{align}

\begin{align}
    \left( content \right. & \left. content \right) content \left( content \left( content \right) \right. \nonumber \\
    \left. content \right) \left( content \left( content \right. \right. \nonumber \\
    \left. content \right)
\end{align}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jee-ar