1次元ヒストグラムしたい（TH1 / TH1D / TH1F）

#include <TH1D.h>

// ヒストグラムを作成
TH1D *h = new TH1D(
    "h1",    // ヒストグラムの名前
    "Histogram;X axis;Y axis",    // タイトルと軸ラベル（セミコロン区切り）
    200,  // nbinsx - ビン数
    -2,   // xlow - X軸の最小値
    2     // xup - X軸の最大値
);

// ランダムなデータをヒストグラムに入力
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    // 平均0、標準偏差1のガウス分布に従うデータを入力
    h->Fill(gRandom->Gaus(0, 1));
}

// 統計情報を表示
std::cout << "Mean: " << h->GetMean() << std::endl;
std::cout << "RMS: " << h->GetRMS() << std::endl;
std::cout << "Entries: " << h->GetEntries() << std::endl;

// ヒストグラムを描画
h->SetStats();  // 統計ボックスを表示
h->Draw();

TH1はROOTで1次元ヒストグラムを扱う基底クラスです。 分布の精度に合わせて TH1D（倍精度浮動小数点）や TH1F（単精度浮動小数点）などの派生クラスを使用します。

nameはヒストグラムの識別子です。 プログラム内でヒストグラムを参照する際に使用します。 他のオブジェクトと重複しないように、ユニークな名前を付けることが推奨されます。

titleでグラフのタイトルを設定できます。 セミコロン（;）で区切ることでX軸とY軸のタイトルを同時に設定できます。

nbinsxでビンの数を指定し、xlowとxupでX軸の範囲を指定します。 ヒストグラムにデータを入力するには、Fillメソッドを使用します。 Fillしたデータの値がビンの範囲内にある場合は、そのビンのカウントが増加します。 ビンの範囲外のデータポイントは、 Underflow（xlowより小さい）または Overflow（xupより大きい）としてカウントされます。

データを解析する際に、データの分布を視覚化して分析するために使用します。 データ型に応じた派生クラスを選択することで、メモリ使用量と精度のバランスを最適化できます。

保存したい（TH1::Write）

#include <TFile.h>

// ヒストグラムを作成
// ...（前のコードと同様）

// ヒストグラムをファイルに保存
TFile *file = new TFile("histogram.root", "RECREATE");
h->Write();  // ヒストグラムをファイルに書き込む
file->Close();  // ファイルを閉じる

ROOTのヒストグラムはTFileに保存します。 TH1->Writeメソッドでヒストグラムを書き込みます。 複数のヒストグラムを作成した場合は、ヒストグラムごとにWriteすることで、同じファイルに保存できます。

エラー（統計誤差）を管理したい

ヒストグラムの各ビンには、統計誤差（エラー）が関連付けられています。通常、エラーは自動的に計算されますが、明示的に設定することもできます。

重みとエラーの違い

項目	重み（Weight）	エラー（Error）
指定方法	Fillの第2引数	SetBinErrorで個別設定、またはSumw2で追跡
役割	データポイントの統計的重要度	各ビンの統計誤差（不確かさ）
フィッティング	重みが統計的重要度として考慮される	エラーは重みとして使用される場合がある
自動計算	指定しない場合は重み=1	Sumw2()後は重みから自動計算、通常は√N

実践例：ガウス分布のデータを解析したい

#include <TH1D.h>
#include <TRandom.h>
#include <cstdio>

// ヒストグラムを作成
TH1D *h = new TH1D("gauss",
                   "Gaussian Distribution;Value;Frequency",
                   200, -5, 5);

// ガウス分布に従うデータを生成
for (Int_t i = 0; i < 100000; i++) {
    h->Fill(gRandom->Gaus(0, 1));
}

// 統計情報を表示
printf("Mean: %f\n", h->GetMean());
printf("RMS: %f\n", h->GetRMS());
printf("Entries: %lld\n", h->GetEntries());

// 統計ボックスを表示して描画
h->SetStats();
h->Draw();

このサンプルでは、平均0、標準偏差1のガウス分布に従う100000個のデータポイントをヒストグラムに入力し、その統計情報を表示しています。

関連メソッド

• TH1::GetEntries - エントリー数を取得

• TH1::GetBinContent - ビンの内容を取得

• TH1::GetBinError - ビンの誤差を取得

• TH1::Integral - ヒストグラムの積分値を計算

• TH1::Fit - 関数をフィットする

リファレンス

• TH1 - ROOT Documentation

• TH1D - ROOT Documentation

• TH1F - ROOT Documentation

• TH1I - ROOT Documentation