c593ed74ea37f28b9cdf44df87e83c8440eb1100
[u/mrichter/AliRoot.git] / TPC / Upgrade / macros / AnaDelta.C
1 #include <TStyle.h>
2 #include <TROOT.h>
3 #include <TAxis.h>
4 #include <TF1.h>
5 #include <TFile.h>
6 #include <TH1.h>
7 #include <THn.h>
8 #include <TObjArray.h>
9 #include <TObject.h>
10 #include <TString.h>
11 #include <TVectorT.h>
12 #include <TCanvas.h>
13 #include <TProfile2D.h>
14 #include <TTreeStream.h>
15
16 /*
17
18 .L $ALICE_ROOT/TPC/Upgrade/macros/AnaDelta.C+g
19
20
21 */
22 TVectorD* MakeLogBinning(Int_t nbinsX, Double_t xmin, Double_t xmax);
23 TVectorD* MakeLinBinning(Int_t nbinsX, Double_t xmin, Double_t xmax);
24 TVectorD* MakeArbitraryBinning(const char* bins);
25
26 void DumpHn(THn *hn, TTreeSRedirector &stream);
27
28 void AnaDelta(TString file, TString outDir=".")
29 {
30   //
31   //
32   //
33
34   gStyle->SetOptFit();
35   
36   TTreeSRedirector stream(Form("%s/deltas.root",outDir.Data()));
37   gROOT->cd();
38   
39   TFile f(file);
40   THn *hn=(THn*)f.Get("hn");
41
42   DumpHn(hn, stream);
43
44   delete hn;
45 }
46
47
48 void AnaDeltaTree(TString file, TString outFile="deltas_tree.root")
49 {
50   TFile f(file);
51   gROOT->cd();
52   TTree *t = (TTree*)f.Get("delta");
53   Float_t soneOverPt=0.;
54   Float_t radius=0.;
55   Float_t trackPhi=0.;
56   Float_t trackY=0.;
57   Float_t trackZ=0.;
58   Float_t resRphi=0.;
59   Double_t trackRes=0.;
60   Float_t pointY=0.;
61   Float_t pointZ=0.;
62   Short_t npTRD=0.;
63   Short_t event=0.;
64   
65   t->SetBranchAddress("soneOverPt" , &soneOverPt);
66   t->SetBranchAddress("r"          , &radius);
67   t->SetBranchAddress("trackPhi"   , &trackPhi);
68   t->SetBranchAddress("trackY"     , &trackY);
69   t->SetBranchAddress("trackZ"     , &trackZ);
70   t->SetBranchAddress("resRphi"    , &resRphi);
71   t->SetBranchAddress("trackRes"   , &trackRes);
72   t->SetBranchAddress("pointY"     , &pointY);
73   t->SetBranchAddress("pointZ"     , &pointZ);
74   t->SetBranchAddress("npTRD"      , &npTRD);
75   t->SetBranchAddress("event"      , &event);
76   
77   // make binning
78   TVectorD *vR   = MakeLinBinning(10,86.,250.);
79   TVectorD *vPhi = MakeLinBinning(18*8,0.,2*TMath::Pi());
80   TVectorD *vZ   = MakeLinBinning(50,-250.,250.);
81
82   const Int_t nbins=4;
83   Int_t bins[nbins]    = {vR->GetNrows()-1, vPhi->GetNrows()-1, vZ->GetNrows()-1, 80};
84 //   Int_t bins[nbins]    = {16, 18*5, 50, 80};
85   Double_t xmin[nbins] = {86. , 0.,           -250., -2.};
86   Double_t xmax[nbins] = {250., 2*TMath::Pi(), 250.,  2.};
87   THnF *hn = new THnF("hn", "hn", nbins, bins, xmin, xmax);
88
89   hn->GetAxis(0)->Set(vR  ->GetNrows()-1, vR  ->GetMatrixArray());
90   hn->GetAxis(1)->Set(vPhi->GetNrows()-1, vPhi->GetMatrixArray());
91   hn->GetAxis(2)->Set(vZ  ->GetNrows()-1, vZ  ->GetMatrixArray());
92   
93   
94   for (Int_t iev=0; iev<t->GetEntries(); ++iev) {
95     t->GetEntry(iev);
96     
97     // cuts
98     // -- on trd
99     if (npTRD<2) continue;
100     Double_t pt=1./TMath::Abs(soneOverPt);
101     if (pt<0.8) continue;
102     
103     Float_t resRphiRandom = resRphi*trackRes;
104     Float_t deviation     = trackY+resRphiRandom-pointY;
105     
106     Double_t xx[4]={radius, trackPhi, trackZ ,deviation};
107     hn->Fill(xx);
108   }
109   
110   // do fits and fill tree
111   TTreeSRedirector stream(outFile.Data());
112   gROOT->cd();
113
114   DumpHn(hn, stream);
115
116   stream.GetFile()->cd();
117   hn->Write();
118   
119   delete hn;
120   delete vR;
121   delete vPhi;
122   delete vZ;
123 }
124
125
126 void AnaDeltaTree2(TString file, TString outDir=".")
127 {
128   //
129   // NOTE: not finished
130   //
131   TFile f(file);
132   gROOT->cd();
133   TTree *t = (TTree*)f.Get("delta");
134   Float_t soneOverPt=0.;
135   Float_t radius=0.;
136   Float_t trackPhi=0.;
137   Float_t trackY=0.;
138   Float_t trackZ=0.;
139   Float_t resRphi=0.;
140   Float_t trackRes=0.;
141   Float_t pointY=0.;
142   Float_t pointZ=0.;
143   Float_t npTRD=0.;
144   Float_t event=0.;
145   
146   t->SetBranchAddress("soneOverPt" , &soneOverPt);
147   t->SetBranchAddress("r"          , &radius);
148   t->SetBranchAddress("trackPhi"   , &trackPhi);
149   t->SetBranchAddress("trackY"     , &trackY);
150   t->SetBranchAddress("trackZ"     , &trackZ);
151   t->SetBranchAddress("resRphi"    , &resRphi);
152   t->SetBranchAddress("trackRes"   , &trackRes);
153   t->SetBranchAddress("pointY"     , &pointY);
154   t->SetBranchAddress("pointZ"     , &pointZ);
155   t->SetBranchAddress("npTRD"      , &npTRD);
156   t->SetBranchAddress("event"      , &event);
157
158   // make binning
159   TVectorD *vZ   = MakeLinBinning(50,-250.,250.);
160   TVectorD *vPhi = MakeLinBinning(18*8,0.,TMath::Pi());
161   TVectorD *vR   = MakeLinBinning(16,86.,250.);
162
163   TObjArray arrZ(vZ->GetNrows()-1);
164   arrZ.SetOwner();
165   
166   for (Int_t iev=0; iev<t->GetEntries(); ++iev) {
167     t->GetEntry(iev);
168     
169     // cuts
170     // -- on trd
171     if (npTRD<2) continue;
172
173     Float_t resRphiRandom=resRphi*trackRes;
174
175     Int_t binZ   = TMath::BinarySearch(vZ->GetNrows(),vZ->GetMatrixArray(),(Double_t)trackZ);
176     Int_t binPhi = TMath::BinarySearch(vPhi->GetNrows(),vPhi->GetMatrixArray(),(Double_t)trackPhi);
177     Int_t binR   = TMath::BinarySearch(vR->GetNrows(),vR->GetMatrixArray(),(Double_t)radius);
178
179     if (binZ<0)   binZ=0;
180     if (binPhi<0) binPhi=0;
181     if (binR<0)   binR=0;
182
183     TObjArray *arrPhi=(TObjArray*)arrZ.UncheckedAt(binZ);
184     if (!arrPhi) {
185       arrPhi=new TObjArray(vPhi->GetNrows()-1);
186       arrZ.AddAt(arrPhi,binZ);
187     }
188
189     TObjArray *arrR=(TObjArray*)arrPhi->UncheckedAt(binPhi);
190     if (!arrR) {
191       arrR=new TObjArray(vR->GetNrows()-1);
192       arrPhi->AddAt(arrR,binPhi);
193     }
194
195     TH1S *h = (TH1S*)arrR->UncheckedAt(binR);
196     if (!h) {
197       h = new TH1S(Form("h_%02d_%02d_%d02",binZ, binPhi, binR),
198                    Form("z,phi,r: %02d,%02d,%d02; #Delta r#phi (cm)",binZ, binPhi, binR),
199                    80, -2., 2.);
200       arrR->AddAt(h, binR);
201     }
202
203     h->Fill(trackY+resRphiRandom-pointY);
204   }
205
206   // do fits and fill tree
207 }
208
209
210 void DumpHn(THn *hn, TTreeSRedirector &stream)
211 {
212   TAxis *ar   = hn->GetAxis(0);
213   TAxis *aphi = hn->GetAxis(1);
214   TAxis *az   = hn->GetAxis(2);
215   
216   
217   for (Int_t iz=0; iz<az->GetNbins(); ++iz) {
218     az->SetRange(iz+1,iz+1);
219     TObjArray arrFits;
220     arrFits.SetName(Form("z_%02d",iz));
221     arrFits.SetOwner();
222     
223     for (Int_t ir=0; ir<ar->GetNbins(); ++ir) {
224       ar->SetRange(ir+1,ir+1);
225       for (Int_t iphi=0; iphi<aphi->GetNbins(); ++iphi) {
226         aphi->SetRange(iphi+1,iphi+1);
227         
228         TH1 *hProj = hn->Projection(3);
229         if (hProj->GetEntries()<1) {
230           delete hProj;
231           continue;
232         }
233         
234         TF1 fg("fg","gaus",-2,2);
235         Double_t cr   = ar->GetBinCenter(ir+1);
236         Double_t cphi = aphi->GetBinCenter(iphi+1);
237         Double_t cz   = az->GetBinCenter(iz+1);
238         hProj->SetNameTitle(Form("h_%02d_%02d_%d02",iz+1, iphi+1, ir+1),
239                             Form("z,phi,r: %02d,%02d,%d02 (%.2f, %.2f, %.2f)",iz+1,iphi+1,ir+1, cr, cphi, cz )
240         );
241         hProj->Fit(&fg,"QR");
242         arrFits.Add(hProj);
243
244         Double_t mean     = fg.GetParameter(1);
245         Double_t meanErr  = fg.GetParError(1);
246         Double_t sigma    = fg.GetParameter(2);
247         Double_t sigmaErr = fg.GetParError(2);
248         Int_t    entries  = hProj->GetEntries();
249         Double_t chi2ndf  = fg.GetChisquare()/fg.GetNDF();
250
251         stream << "d" <<
252         "ir="        << ir       <<
253         "iphi="      << iphi     <<
254         "iz="        << iz       <<
255         "cr="        << cr       <<
256         "cphi="      << cphi     <<
257         "cz="        << cz       <<
258         "mean="      << mean     <<
259         "meanErr="   << meanErr  <<
260         "sigma="     << sigma    <<
261         "sigmaErr="  << sigmaErr <<
262         "entries="   << entries  <<
263         "chi2ndf="   << chi2ndf  <<
264         "\n";
265       }
266     }
267     stream.GetFile()->cd();
268     arrFits.Write(0x0,TObject::kSingleKey);
269     gROOT->cd();
270   }
271   
272 }
273
274 //______________________________________________________________________________
275 TVectorD* MakeLogBinning(Int_t nbinsX, Double_t xmin, Double_t xmax)
276 {
277   //
278   // Make logarithmic binning
279   // the user has to delete the array afterwards!!!
280   //
281   
282   //check limits
283   if (xmin<1e-20 || xmax<1e-20){
284     printf("For Log binning xmin and xmax must be > 1e-20. Using linear binning instead!");
285     return MakeLinBinning(nbinsX, xmin, xmax);
286   }
287   if (xmax<xmin){
288     Double_t tmp=xmin;
289     xmin=xmax;
290     xmax=tmp;
291   }
292   TVectorD *binLim=new TVectorD(nbinsX+1);
293   Double_t first=xmin;
294   Double_t last=xmax;
295   Double_t expMax=TMath::Log(last/first);
296   for (Int_t i=0; i<nbinsX+1; ++i){
297     (*binLim)[i]=first*TMath::Exp(expMax/nbinsX*(Double_t)i);
298   }
299   return binLim;
300 }
301
302 //______________________________________________________________________________
303 TVectorD* MakeLinBinning(Int_t nbinsX, Double_t xmin, Double_t xmax)
304 {
305   //
306   // Make linear binning
307   // the user has to delete the array afterwards!!!
308   //
309   if (xmax<xmin){
310     Double_t tmp=xmin;
311     xmin=xmax;
312     xmax=tmp;
313   }
314   TVectorD *binLim=new TVectorD(nbinsX+1);
315   Double_t first=xmin;
316   Double_t last=xmax;
317   Double_t binWidth=(last-first)/nbinsX;
318   for (Int_t i=0; i<nbinsX+1; ++i){
319     (*binLim)[i]=first+binWidth*(Double_t)i;
320   }
321   return binLim;
322 }
323
324 //_____________________________________________________________________________
325 TVectorD* MakeArbitraryBinning(const char* bins)
326 {
327   //
328   // Make arbitrary binning, bins separated by a ','
329   //
330   TString limits(bins);
331   if (limits.IsNull()){
332     printf("Bin Limit string is empty, cannot add the variable");
333     return 0x0;
334   }
335   
336   TObjArray *arr=limits.Tokenize(",");
337   Int_t nLimits=arr->GetEntries();
338   if (nLimits<2){
339     printf("Need at leas 2 bin limits, cannot add the variable");
340     delete arr;
341     return 0x0;
342   }
343   
344   TVectorD *binLimits=new TVectorD(nLimits);
345   for (Int_t iLim=0; iLim<nLimits; ++iLim){
346     (*binLimits)[iLim]=(static_cast<TObjString*>(arr->At(iLim)))->GetString().Atof();
347   }
348   
349   delete arr;
350   return binLimits;
351 }
352
353 void PlotFromTree(TTree *d, TString outDir=".")
354 {
355   TCanvas *c=new TCanvas;
356   gStyle->SetOptStat(0);
357   d->SetMarkerStyle(20);
358   d->SetMarkerSize(1);
359   
360   TProfile2D pRZ("pRZ",";z (cm); r(cm)",50,-250,250,10,85,250);
361   d->Draw("entries:cr:cz>>pRZ","","profcolz");
362   pRZ.GetZaxis()->UnZoom();
363   c->SaveAs(Form("%s/entries_average.png",outDir.Data()));
364   d->Draw("entries:cr:cz>>pRZ","iphi==2","profcolz");
365   c->SaveAs(Form("%s/entries_onePhi.png",outDir.Data()));
366   
367   pRZ.SetMaximum(0.04);
368   d->Draw("meanErr:cr:cz>>pRZ","","profcolz");
369   c->SaveAs(Form("%s/meanErr_average.png",outDir.Data()));
370   d->Draw("meanErr:cr:cz>>pRZ","iphi==2","profcolz");
371   c->SaveAs(Form("%s/meanErr_onePhi.png",outDir.Data()));
372   
373   
374   d->Draw("mean:cphi:cr","iz==25","colz");
375   c->SaveAs(Form("%s/mean_oneZ_phi_allR.png",outDir.Data()));
376   d->Draw("mean:meanErr:cphi","iz==25&&ir==2","goff");
377   TGraphErrors grmean_phi(d->GetSelectedRows(),d->GetV3(),d->GetV1(),0,d->GetV2());
378   grmean_phi->SetTitle(";#varphi;#LT#Delta r#varphi#GT");
379   grmean_phi->SetMarkerStyle(20);
380   grmean_phi->SetMarkerSize(1);
381   grmean_phi->Draw("ap");
382   c->SaveAs(Form("%s/mean_oneZ_phi_oneR.png",outDir.Data()));
383   
384   d->Draw("mean:cr:cphi","iz==25","colz");
385   c->SaveAs(Form("%s/mean_oneZ_r_allPhi.png",outDir.Data()));
386   
387   d->Draw("mean:meanErr:cr","iz==25&&iphi==2","goff");
388   TGraphErrors grmean_r(d->GetSelectedRows(),d->GetV3(),d->GetV1(),0,d->GetV2());
389   grmean_r->SetTitle(";r (cm);#LT#Delta r#varphi#GT");
390   grmean_r->SetMarkerStyle(20);
391   grmean_r->SetMarkerSize(1);
392   grmean_r->Draw("ap");
393   c->SaveAs(Form("%s/mean_oneZ_r_onePhi.png",outDir.Data()));
394   
395   
396   d->Draw("meanErr:cphi:cr","iz==25","colz");
397   c->SaveAs(Form("%s/meanErr_oneZ_phi_allR.png",outDir.Data()));
398   d->Draw("meanErr:cphi","iz==25&&ir==2");
399   c->SaveAs(Form("%s/meanErr_oneZ_phi_oneR.png",outDir.Data()));
400   
401   d->Draw("meanErr:cr:cphi","iz==25","colz");
402   c->SaveAs(Form("%s/meanErr_oneZ_r_allPhi.png",outDir.Data()));
403   
404   d->Draw("meanErr:cr","iz==25&&iphi==2");
405   c->SaveAs(Form("%s/meanErr_oneZ_r_onePhi.png",outDir.Data()));
406   
407 }