2.1 数据处理
ROOT 中的基本概念
树 TTree
Tree 是 ROOT 中的一个重要概念，它是一种用 Branch 存储和处理大量结构化数据的数据结构。TTree 可以看作是一个表格，其中每一行代表一个事件或数据点，每一列代表一个变量或数据字段。
它是 ROOT 数据分析和可视化的基础，与其他 ROOT 库中的功能和工具相结合，进行数据分析、表达和模拟等操作。在命令行模式中使用.ls和 Tree 的成员函数查看 Tree 的结构和 Branch：
->Show() # 使用该命令可以指定查看某个编号下的branch，例如Show(24)
# 注意：展示的数据只会保留6位有效数字，在root中仍以本身的数值存储
->Print() # 依次打印出每个branch的数据
->Scan() # 每次扫描25行tree中的数据
# ->用于通过指针访问对象的成员，这三个函数都是Tree这个类的成员函数枝 TBranch
TBranch 是 TTree 中存储数据的基本单位，每个分支对应 TTree 中的一列数据。
每个分支都有一个名称（Branch Name），用于唯一标识该分支。分支还有一个数据类型（Data Type），用于指定存储在该分支中的数据类型，如整数、浮点数、字符串等。此外，分支还可以有一个或多个维度（Dimension），用于存储数组类型的数据。
创建和使用分支的步骤：
创建分支：使用 TTree 的
Branch()创建一个分支，并指定分支的名称、数据类型和维度等信息。例如，可以创建一个名为energy的分支，存储浮点数类型的能量数据。
填充数据：通过函数
Fill()将数据填充到分支中。每次调用Fill()，都会将当前的变量值添加到分支中，并进入下一个事件或数据点。
读取数据：使用 TTree 的
SetBranchAddress()设置分支的地址，以便在读取数据时将数据存储到指定的变量中。通过调用GetEntry()读取 TTree 中的事件或数据点，并将数据填充到指定的变量中。
通过使用分支，可以将大量的结构化数据存储在 TTree 中，并以高效的方式进行读写和访问。分支的概念使得数据的存储和处理更加灵活和高效，适用于大型数据集的存储和分析。
E.g. 查看 Branch 的几种方法
[zhangzh@node01 cernstaff]$ rl cernstaff.root
root [0]
Attaching file cernstaff.root as _file0...
(TFile *) 0x265e9c0
root [1] .ls
TFile** cernstaff.root
TFile* cernstaff.root
KEY: TTree T;1 CERN 1988 staff data // perform Tree or Branch name
root [2] T->Scan()
************************************************************************************************************
* Row * Category. * Flag.Flag * Age.Age * Service.S * Children. * Grade.Gra * Step.Step * Hrweek.Hr *
************************************************************************************************************
* 0 * 202 * 15 * 58 * 28 * 0 * 10 * 13 * 40 *
* 1 * 530 * 15 * 63 * 33 * 0 * 9 * 13 * 40 *
* 2 * 316 * 15 * 56 * 31 * 2 * 9 * 13 * 40 *
* 3 * 361 * 15 * 61 * 35 * 0 * 9 * 7 * 40 *
* 4 * 302 * 15 * 52 * 24 * 2 * 9 * 8 * 40 *
* 5 * 303 * 15 * 60 * 33 * 0 * 7 * 13 * 40 *
* 6 * 302 * 15 * 53 * 25 * 1 * 9 * 9 * 40 *
* 7 * 361 * 15 * 60 * 32 * 1 * 8 * 5 * 40 *
* 8 * 340 * 15 * 51 * 28 * 0 * 8 * 13 * 40 *
* 9 * 361 * 15 * 56 * 32 * 1 * 7 * 13 * 40 *
* 10 * 361 * 15 * 51 * 29 * 0 * 7 * 13 * 40 *
* 11 * 303 * 15 * 54 * 31 * 2 * 8 * 13 * 40 *
* 12 * 302 * 15 * 54 * 29 * 0 * 7 * 13 * 40 *
* 13 * 300 * 15 * 46 * 25 * 0 * 8 * 6 * 40 *
* 14 * 361 * 15 * 54 * 26 * 1 * 7 * 13 * 40 *
* 15 * 361 * 15 * 57 * 29 * 0 * 7 * 13 * 40 *
* 16 * 316 * 11 * 55 * 28 * 0 * 8 * 11 * 40 *
* 17 * 303 * 15 * 55 * 26 * 1 * 7 * 13 * 40 *
* 18 * 361 * 15 * 57 * 29 * 1 * 7 * 8 * 40 *
* 19 * 361 * 15 * 51 * 28 * 2 * 7 * 13 * 40 *
* 20 * 419 * 13 * 54 * 29 * 0 * 5 * 13 * 40 *
* 21 * 202 * 15 * 57 * 26 * 1 * 12 * 13 * 40 *
* 22 * 304 * 15 * 63 * 29 * 1 * 10 * 13 * 40 *
* 23 * 204 * 15 * 56 * 27 * 0 * 11 * 9 * 40 *
* 24 * 204 * 15 * 49 * 27 * 0 * 9 * 9 * 40 *
Type <CR> to continue or q to quit ==> q
************************************************************************************************************
(long long) 25
root [3] T->Show(24)
======> EVENT:24
Category = 204
Flag = 15
Age = 49
Service = 27
Children = 0
Grade = 9
Step = 9
Hrweek = 40
Cost = 0
Division =
Nation =
root [4] T->Print()
******************************************************************************
*Tree :T : CERN 1988 staff data *
*Entries : 3354 : Total = 175563 bytes File Size = 47246 *
* : : Tree compression factor = 3.69 *
******************************************************************************
*Br 0 :Category : Category/I *
*Entries : 3354 : Total Size= 13989 bytes File Size = 4919 *
*Baskets : 1 : Basket Size= 32000 bytes Compression= 2.74 *
*............................................................................*
*Br 1 :Flag : Flag/i *
*Entries : 3354 : Total Size= 13969 bytes File Size = 2165 *
*Baskets : 1 : Basket Size= 32000 bytes Compression= 6.23 *
*............................................................................*
*Br 2 :Age : Age/I *
*Entries : 3354 : Total Size= 13964 bytes File Size = 3489 *
*Baskets : 1 : Basket Size= 32000 bytes Compression= 3.86 *
*............................................................................*
*Br 3 :Service : Service/I *
*Entries : 3354 : Total Size= 13984 bytes File Size = 2214 *
*Baskets : 1 : Basket Size= 32000 bytes Compression= 6.09 *
*............................................................................*
*Br 4 :Children : Children/I *
*Entries : 3354 : Total Size= 13989 bytes File Size = 2110 *
*Baskets : 1 : Basket Size= 32000 bytes Compression= 6.39 *
*............................................................................*
*Br 5 :Grade : Grade/I *
*Entries : 3354 : Total Size= 13974 bytes File Size = 2676 *
*Baskets : 1 : Basket Size= 32000 bytes Compression= 5.04 *
*............................................................................*
*Br 6 :Step : Step/I *
*Entries : 3354 : Total Size= 13969 bytes File Size = 2889 *
*Baskets : 1 : Basket Size= 32000 bytes Compression= 4.67 *
*............................................................................*
*Br 7 :Hrweek : Hrweek/I *
*Entries : 3354 : Total Size= 13979 bytes File Size = 642 *
*Baskets : 1 : Basket Size= 32000 bytes Compression= 21.01 *
*............................................................................*
*Br 8 :Cost : Cost/I *
*Entries : 3354 : Total Size= 13965 bytes File Size = 6939 *
*Baskets : 1 : Basket Size= 32000 bytes Compression= 1.94 *
*............................................................................*
*Br 9 :Division : Division/C *
*Entries : 3354 : Total Size= 25238 bytes File Size = 10048 *
*Baskets : 2 : Basket Size= 32000 bytes Compression= 2.46 *
*............................................................................*
*Br 10 :Nation : Nation/C *
*Entries : 3354 : Total Size= 24123 bytes File Size = 7928 *
*Baskets : 2 : Basket Size= 32000 bytes Compression= 2.98 *
*............................................................................*画布 Canvas
画布是用来承载绘图的窗口或者页面。在画布上可以绘制一个或多个图形，并设置标题、坐标轴、图例等元素。画布可以个性化，如调整坐标轴的形式、范围、标题名称、轴名称等等：
Canvas 类的成员函数
root [0] TCanvas *c1 = new TCanvas("c1","c1",600,600)
(TCanvas *) 0x14d73e360
root [1] c1->
AbsCoordinates
AbsPixeltoX
AbsPixeltoXY
AbsPixeltoY
AbstractMethod
AddExec
AppendPad
AreAllSignalsBlocked
AreSignalsBlocked
AutoExec
BlockAllSignals
BlockSignals
Browse
BuildLegend
ChangedBy
CheckedHash
Class
ClassName
Class_Name
Class_Version
Clear
ClearPadSave
Cleared
Clip
ClipPolygon
ClippingCode
Clone
Close
CloseToolTip
Closed
CollectClassSignalLists
Compare
Connect
Connected
Constructor
Copy
CopyPixmap
CopyPixmaps
CreateToolTip
DeclFileLine
DeclFileName
Delete
DeleteCanvasPainter
DeleteExec
DeleteToolTip
Destroyed
Destructor
Dictionary
Disconnect
DisconnectWidget
Disconnected
DistancetoLine
DistancetoPrimitive
Divide
DivideSquare
Draw
DrawClass
DrawClassObject
DrawClone
DrawClonePad
DrawCollideGrid
DrawColorTable
DrawCrosshair
DrawFrame
Dump
EditorBar
EmbedInto
Emit
EnterLeave
Error
EventPave
Execute
ExecuteEvent
ExecuteEventAxis
Fatal
FeedbackMode
FindObject
Flush
ForceUpdate
GetAbsHNDC
GetAbsWNDC
GetAbsXlowNDC
GetAbsYlowNDC
GetAfile
GetAspectRatio
GetAstat
GetAutoExec
GetBBox
GetBBoxCenter
GetBorderMode
GetBorderSize
GetBottomMargin
GetCanvas
GetCanvasID
GetCanvasImp
GetCanvasPainter
GetCanvasPar
GetClickSelected
GetClickSelectedPad
GetContextMenu
GetCrosshair
GetDISPLAY
GetDoubleBuffer
GetDrawOption
GetDtorOnly
GetEvent
GetEventX
GetEventY
GetFillColor
GetFillStyle
GetFrame
GetFrameBorderMode
GetFrameBorderSize
GetFrameFillColor
GetFrameFillStyle
GetFrameLineColor
GetFrameLineStyle
GetFrameLineWidth
GetGLDevice
GetGridx
GetGridy
GetHNDC
GetHighLightColor
GetIconName
GetLeftMargin
GetLineColor
GetLineStyle
GetLineWidth
GetListOfClassSignals
GetListOfConnections
GetListOfExecs
GetListOfPrimitives
GetListOfSignals
GetLogx
GetLogy
GetLogz
GetMaxPickDistance
GetMother
GetName
GetNumber
GetObjectInfo
GetObjectStat
GetOption
GetPad
GetPadPaint
GetPadPar
GetPadPointer
GetPadSave
GetPainter
GetPhi
GetPixmapID
GetPrimitive
GetRange
GetRangeAxis
GetRightMargin
GetSelected
GetSelectedOpt
GetSelectedPad
GetSelectedX
GetSelectedY
GetShowEditor
GetShowEventStatus
GetShowToolBar
GetShowToolTips
GetTheta
GetTickx
GetTicky
GetTitle
GetTopMargin
GetUniqueID
GetUxmax
GetUxmin
GetUymax
GetUymin
GetView
GetView3D
GetViewer3D
GetVirtCanvas
GetWNDC
GetWh
GetWindowHeight
GetWindowTopX
GetWindowTopY
GetWindowWidth
GetWw
GetX1
GetX2
GetXfile
GetXlowNDC
GetXsizeReal
GetXsizeUser
GetXstat
GetY1
GetY2
GetYfile
GetYlowNDC
GetYsizeReal
GetYsizeUser
GetYstat
HandleInput
HandleTimer
HasConnection
HasCrosshair
HasFixedAspectRatio
HasInconsistentHash
HasMenuBar
HasViewer3D
Hash
HighLight
HighPriority
HighlightConnect
Highlighted
Iconify
ImplFileLine
ImplFileName
IncrementPaletteColor
Info
InheritsFrom
Inspect
InvertBit
IsA
IsBatch
IsBeingResized
IsDestructed
IsDrawn
IsEditable
IsEqual
IsFolder
IsGrayscale
IsModified
IsOnHeap
IsRetained
IsSortable
IsTransparent
IsVertical
IsWeb
IsZombie
LowPriority
MakeDefCanvas
MayNotUse
Message
Modified
Modify
MoveOpaque
NextPaletteColor
Notify
NumberOfConnections
NumberOfSignals
Obsolete
OpaqueMoving
OpaqueResizing
Pad
PadInHighlightMode
PadInSelectionMode
PadtoX
PadtoY
Paint
PaintBorderPS
PaintBox
PaintFillArea
PaintFillAreaHatches
PaintFillAreaNDC
PaintHatches
PaintLine
PaintLine3D
PaintLineNDC
PaintModified
PaintPadFrame
PaintPolyLine
PaintPolyLine3D
PaintPolyLineNDC
PaintPolyMarker
PaintText
PaintTextNDC
Pick
Picked
PixeltoX
PixeltoXY
PixeltoY
PlaceBox
Pop
PopTopLevelSelectable
Print
ProcessedEvent
PushSelectableObject
PushTopLevelSelectable
RaiseWindow
Range
RangeAxis
RangeAxisChanged
RangeChanged
Read
RecordLatex
RecordPave
RecursiveRemove
RedrawAxis
ReleaseViewer3D
ResetAttFill
ResetAttLine
ResetAttPad
ResetBit
ResetDrawn
ResetToolTip
ResetView3D
Resize
ResizeOpaque
ResizePad
Resized
SaveAs
SaveFillAttributes
SaveLineAttributes
SavePrimitive
SaveSource
Selected
SetAfile
SetAstat
SetAttFillPS
SetAttLinePS
SetAttMarkerPS
SetAttTextPS
SetBBoxCenter
SetBBoxCenterX
SetBBoxCenterY
SetBBoxX1
SetBBoxX2
SetBBoxY1
SetBBoxY2
SetBatch
SetBit
SetBorderMode
SetBorderSize
SetBottomMargin
SetCanvas
SetCanvasImp
SetCanvasSize
SetClickSelected
SetClickSelectedPad
SetCopyGLDevice
SetCrosshair
SetCursor
SetDoubleBuffer
SetDrawOption
SetDtorOnly
SetEditable
SetFillAttributes
SetFillColor
SetFillColorAlpha
SetFillStyle
SetFixedAspectRatio
SetFolder
SetFrameBorderMode
SetFrameBorderSize
SetFrameFillColor
SetFrameFillStyle
SetFrameLineColor
SetFrameLineStyle
SetFrameLineWidth
SetGLDevice
SetGrayscale
SetGrid
SetGridx
SetGridy
SetHighLightColor
SetLeftMargin
SetLineAttributes
SetLineColor
SetLineColorAlpha
SetLineStyle
SetLineWidth
SetLogx
SetLogy
SetLogz
SetMargin
SetMaxPickDistance
SetName
SetNumber
SetObjectStat
SetPad
SetPadSave
SetPhi
SetRealAspectRatio
SetRetained
SetRightMargin
SetSelected
SetSelectedPad
SetSupportGL
SetTheta
SetTicks
SetTickx
SetTicky
SetTitle
SetToolTipText
SetTopMargin
SetUniqueID
SetVertical
SetView
SetViewer3D
SetWindowPosition
SetWindowSize
SetXfile
SetXstat
SetYfile
SetYstat
Show
ShowGuidelines
ShowMembers
Size
StartEditing
Streamer
StreamerNVirtual
SupportAlpha
SysError
TAttBBox2D
TAttFill
TAttLine
TAttPad
TCanvas
TObject
TPad
TQObject
TVirtualPad
TestBit
TestBits
ToggleAutoExec
ToggleEditor
ToggleEventStatus
ToggleToolBar
ToggleToolTips
UnZoomed
Update
UseCurrentStyle
UseGL
UtoAbsPixel
UtoPixel
VtoAbsPixel
VtoPixel
WaitPrimitive
Warning
Write
XYtoAbsPixel
XYtoPixel
XtoAbsPixel
XtoPad
XtoPixel
YtoAbsPixel
YtoPad
YtoPixel
cd
kAutoExec
kBitMask
kCanDelete
kCannotMove
kCannotPick
kClearAfterCR
kClipFrame
kFraming
kHasUUID
kHori
kInconsistent
kInvalidObject
kIsGrayscale
kIsOnHeap
kIsReferenced
kMenuBar
kMoveOpaque
kMustCleanup
kNoContextMenu
kNotDeleted
kObjInCanvas
kOverwrite
kPrintingPS
kResizeOpaque
kShowEditor
kShowEventStatus
kShowToolBar
kShowToolTips
kSingleKey
kWriteDelete
kZombie
ls
operator delete
operator delete[]
operator new
operator new[]
operator=
x3d画板 Pad
画板是画布上的一个独立的绘图区域，可以在上面绘制图形、直方图、函数等。画布上可以包含一个或多个图形区域，每个图形区域可以有自己的坐标轴、标题等属性。通过在画布上创建多个图形区域，可以实现多图并列，或绘制复杂的布局。
文件串联与合并
TChain函数：用于若干格式一致的 ROOT 文件串联读取。E.g.
TChain* ch = new TChain("TreeName"); // 合并读取/home/username/data/目录下的所有root
ch->Add("/home/username/data/*.root");hadd命令：用于文件合并。E.g.
[zhangzh@node01 gamma_4300M_10deg_700m_10GeV]$ hadd total.root nonoise*.root
hadd Target file: total.root
hadd compression setting for all output: 1
hadd Source file 1: nonoise_pix5pe14pmt5_CER100001.root
hadd Source file 2: nonoise_pix5pe14pmt5_CER100002.root
hadd Source file 3: nonoise_pix5pe14pmt5_CER100003.root
hadd Target path: total.root:/
[zhangzh@node01 gamma_4300M_10deg_700m_10GeV]$ ls
nonoise_pix5pe14pmt5_CER100001.root nonoise_pix5pe14pmt5_CER100005.root nonoise_pix5pe14pmt5_CER100009.root
nonoise_pix5pe14pmt5_CER100002.root nonoise_pix5pe14pmt5_CER100006.root nonoise_pix5pe14pmt5_CER100010.root
nonoise_pix5pe14pmt5_CER100003.root nonoise_pix5pe14pmt5_CER100007.root total.root
nonoise_pix5pe14pmt5_CER100004.root nonoise_pix5pe14pmt5_CER100008.root数据读取与写入
E.g. 向一个root文件中写入数据
void skymapMCroot() {
double xx,yy;
TFile *file = new TFile("data.root", "RECREATE");
TTree *tree = new TTree("tree", "Random Data Tree");
tree->Branch("xx", &xx, "x/D");
tree->Branch("yy", &yy, "y/D");
for (int i=0; i<5.20587e+5; i++) {
xx = gRandom->Uniform(0,360);
yy = gRandom->Uniform(0, 60);
tree->Fill();
}
file->Write();
file->Close();
delete file; // 释放内存
}E.g. 从root文件中读取数据到文本
#include <fstream>
#include <string>
int ana(){
string dir = "/home/users/z/zhangzh/guide/root/example_cernstaff/";
string name = "cernstaff.root";
string filename = dir + name;
int AGE,N;
TFile *f = new TFile(filename.c_str()); // 以c格式读取
TTree *my_tree = (TTree*)f->Get("T");
TBranch *my_age = my_tree->GetBranch("Age");
my_age->SetAddress(&AGE);
N =(int)my_tree->GetEntries();
for(int i=0;i<N;i++){
my_age->GetEntry(i);
cout<<AGE<<endl;
}
return 0;
}E.g. 从文本中读取数据后绘制
#include <fstream>
int h1(){
ifstream read("age.txt");
ofstream write("age_graph.txt");
int N=3354;
int age=1;
TH1I *h1 = new TH1I("h1","the age distribution in CERN 1988",100,0,100);
for(int i=0;i<N;i++){
read >> age;
h1->Fill(age);
}
h1->Draw();
for(int i=20;i<70;i++){
cout<<"the age number of people in the age of "<<i<<" is "<<h1->GetBinContent(i)<<endl;
write << i << "\t"<<h1->GetBinContent(i) << "\n";
}
read.close();
write.close();
return 0;
}E.g. 通过指定地址，获取事例数，逐个读取和填充
void ra_dec(){
TCanvas *c1 = new TCanvas("c1","ra:dec",1200,500);
static double rera,redec;
TFile *f1 = new TFile("Rec2017040.root");
TTree *tr = (TTree*)f1->Get("rst");
tr->SetBranchAddress("ra",&rera);
tr->SetBranchAddress("dec",&redec); // 两种写法，其一
//TBranch *b1 = tr -> GetBranch("ra"); // 两种写法，其二
//TBranch *b2 = tr -> GetBranch("dec");
//b1 -> SetAddress(&rera);
//b2 -> SetAddress(&redec);
int nentries = tr->GetEntries();
TH2D *h1 = new TH2D("h1","ra:dec",360,0,360,150,-60,90);
for(int i=0;i<nentries;i++){
tr->GetEntry(i);
h1->Fill(rera,redec);
}
h1->GetXaxis()->SetTitle("ra");
h1->GetYaxis()->SetTitle("dec");
gStyle->SetOptStat(0);
gStyle->SetPalette(53);
c1->cd(1);
h1->Draw("colz");
}E.g. 通过输入输出流，快速绘制图案
std::ifstream file("./filename.txt");
long int n = 0;
std::string line;
while (std::getline(file, line)) {
n++;
}
file.close();
//======================== 自动获取行数
for (int i = 0; i < 5; i++) {
char line[1000];
fgets(line, sizeof(line), fil1);
}
//========================= 忽略前5行输出
// int n = 1000;
int m = 0;
double E[n],S[n];
FILE *fil1 = fopen("./filename.txt","r");while(fscanf(fil1,"%lf %lf",&E[m],&S[m])!=EOF) { m++;} m=0; fclose(fil1);
TGraph *gr1 = new TGraph(n,E,S);
gr1->Draw();动态数组c
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <cstdio>
int test() {
std::ifstream file("filename.txt");
std::vector<double> E, S;
double e, s;
while (file >> e >> s) {
E.push_back(e);
S.push_back(s);
}
file.close();
TGraph *gr1 = new TGraph(E.size(), &E[0], &S[0]);
gr1->Draw("APL");
return 0;
}
数值处理
基本运算
当需要一个基础的计算器时，可以使用 root。E.g.
root [0] 2+3
(int) 5
root [1] pow(3,05)
(double) 243.00000
root [2] pow(3,5)
(double) 243.00000
root [3] pow(3,0.5)
(double) 1.7320508
root [4] 4/6 # 需要区分整形还是浮点型
(int) 0
root [5] 4./6 # 输入小数点后默认浮点型
(double) 0.66666667
root [6] sqrt(3)
(double) 1.7320508
root [7] TMath::Pi() # ::是作用域解析操作符，用于访问命名空间、类、结构体或全局作用域中的成员
(double) 3.141593
root [8] TMath::Erf(.2)
(double) 0.222703
root [9] 6%4
(int) 2插值计算
Eval(,,)函数 可以很方便的帮我们计算出给定数列的差值结果。其中第一个参数是差值的位置，第二个参数有0,1,2三种，分别表示线性插值方法、样条插值方法多项式插值方法。第三个参数R：使用线性插值方法进行插值计算，并且对结果进行平滑处理。Q：使用快速线性插值方法进行插值计算。这种方法通常速度更快，但可能不够精确。C：使用使用三次样条插值方法进行插值计算。S表示插值计算时不进行平滑处理
TGraph::Eval
使用TSpline在此图中在 x 处插入点。
如果 spline==0 且 option="" 则计算靠近 x 的两个点之间的线性插值。如果 x 超出图形范围，则计算线性外推法。
如果 spline==0 且 option="S"使用此图创建TSpline3对象，并返回样条线的插值。内部创建的样条线在返回时被删除。
如果指定了样条线，则它用于返回插值。
如果点在 X 中排序，则使用二分搜索（明显更快），需要在调用 TGraph:: Eval之前设置位 TGraph::SetBit(TGraph::kIsSortedX)以指示图在 X 中排序。
E.g. Eval 插值计算
#include <iostream>
#include <TCanvas.h>
#include <TGraph.h>
#include <TAxis.h>
int main() {
// 已知数据
double x_known[] = {0.01, 0.03, 0.05, 0.1, 0.3, 0.5, 1, 3, 5, 10};
double y_known[] = {1.10640001, 0.66946668, 0.57107761, 0.47266803, 0.38906572, 0.36085572, 0.32498436, 0.30465693, 0.32960366, 0.3301555};
TGraph graph(10, x_known, y_known); // 创建TGraph对象
TCanvas canvas("canvas", "Smooth Curve", 800, 600);
graph.Draw("AC");
// 获取插值结果并输出
double W_bin_eg = 0.1; // W_bin_eg的值，根据实际情况进行修改
double eVTTeV = 1.0; // eVTTeV的值，根据实际情况进行修改
for (int i = 0; i < 70; i++) {
double x_interpolate = pow(10, 10 + (i + 0.5) * W_bin_eg) * eVTTeV;
double y_interpolate = graph.Eval(x_interpolate, 0, "S");
std::cout << "x_interpolate = " << x_interpolate << ", y_interpolate = " << y_interpolate << std::endl;
}
canvas.Update(); // 显示绘制结果
canvas.SaveAs("smooth_curve.png");
return 0;
}TH::Interpolate(x) or TH::Interpolate(x, y) or TH::Interpolate(x, y, z)
在直方图中进行线性插值来估计某个点的值，而不局限于直方图的bin中心的值。支持1维、2维、3维。
积分 Integral
TGraph::Integral(first, last)
请注意，此函数计算TGraph的点所包围的多边形的面积。由TGraph的点定义的多边形段不需要形成闭合多边形，因为闭合多边形的最后一个多边形段被视为连接最后一个TGraph点与第一个点的线。很明显，点的顺序对于定义多边形至关重要。另请注意，线段不应相交。
如果last=-1（默认）last 设置为最后一个点。
如果 (first < 0)，则采用第一个点 (0)。
TH1::Integral(binx1, binx2, option="")
默认情况下，积分计算为范围内 bin 内容的总和。如果指定了选项“width”，则积分是 bin 内容乘以 x 中的 bin 宽度之和。
条件判选 Cut
数据处理过程往往需要为数据添加一些限制条件，使结果达到希望呈现的样子，在脚本中，按照C语言规范正常添加即可，在命令行模式中添加限制条件，写法如下：
->Draw("数据名","限制条件","图型")E.g.
root [11] T->Draw("Nation:Children","Children==2","colz") //孩子为2的国家
Info in <TCanvas::MakeDefCanvas>: created default TCanvas with name c1
(long long) 903多个限制条件之间使用&&符号相连，或则为||，也可以使用TCut类合并。
root [13] TCut a_cut = "Age>30 && Age<40"
(TCut &) Name: CUT Title: Age>30 && Age<40
root [14] TCut c_cut = "Children == 1"
(TCut &) Name: CUT Title: Children == 1
root [21] T->Draw("Age",a_cut && c_cut && "Nation ==\"FR\"","")
(long long) 53拟合 Fiting
洛伦兹不变量 TLorentzVector
参考：
http://www.yinghuofly.com/knowledge-base/roottutorial4/
https://root.cern.ch/doc/master/classTLorentzVector.html
蒙特卡洛与随机样本
蒙特卡洛的介绍参考章节：
在 root 中产生随机样本的方法是使用随机数生成器
root 生成随机函数的基类有很多，例如 TRandom3、TRandomRanluxpp、TRandomMixMax、TRandom2 等等。综合来讲 TRandom3 是最佳的选择，此生成器提供具有 32 位随机比特的数字，这对于一些基于双精度或扩展精度的应用可能不足够。该生成器在 ROOT 中被用来实例化指向 ROOT 生成器的全局指针 gRandom。
// 常用的内置随机函数
gRandom->Binomial(ntot,p) // 二项分布
gRandom->Exp(tau) // 指数分布
gRandom->Gaus(mean,sigma) // 高斯分布
gRandom->Rndm() // (0,1]均匀分布
gRandom->Poisson(mean) // 泊松分布
gRandom->Landau(mean,sigma) // 朗道分布
gRandom->Uniform(x1,x2) // (x1,x2]均匀分布
gRandom->Rannor (Double_t &a, Double_t &b) // 返回两个符合Gaus(0, 1)分布的数
gRandom->Circle (Double_t &x, Double_t &y, Double_t r) // 生成随机向量，均匀分布在给定半径的圆上
gRandom->Sphere (Double_t &x, Double_t &y, Double_t &z, Double_t r) // 生成随机向量，均匀分布在给定半径的球体表面上还可以根据 TF1、TF2 或 TF3 对象分布生成随机数：
TF1 *f1 = new TF1("f1","abs(sin(x)/x)*sqrt(x)",0,10);
double r = f1->GetRandom(); 或者使用 UNURAN 包，使用之前需要将 UNURAN 初始化：
TUnuran u;
u.Init(TUnuranDistrCont(f1));
double r = u.Sample();E.g. 使用基类和全局指针 gRandom 生成随机分布
void histpalettecolor3()
{
auto C = new TCanvas();
gStyle->SetOptTitle(kFALSE);
gStyle->SetOptStat(0);
auto h1 = new TH1F("h1", "Histogram drawn with full circles", 100, -4, 4);
auto h2 = new TH1F("h2", "Histogram drawn with full squares", 100, -4, 4);
auto h3 = new TH1F("h3", "Histogram drawn with full triangles up", 100, -4, 4);
TRandom3 rng;
Double_t px,py,pz;
for (Int_t i = 0; i < 25000; i++) {
rng.Rannor(px, py);
pz = gRandom->Gaus(0, 1);
h1->Fill(pz,10.);
h2->Fill(py, 8.);
h3->Fill(px, 6.);
}
h1->SetMarkerStyle(kFullCircle);
h2->SetMarkerStyle(kFullSquare);
h3->SetMarkerStyle(kFullTriangleUp);
h1->Draw("PLC PMC");
h2->Draw("SAME PLC PMC");
h3->Draw("SAME PLC PMC");
gPad->BuildLegend();
}
参考
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