JETAN/AliCdfJetFinder.cxx

   1 /**************************************************************************\r
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *\r
   3  *                                                                        *\r
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *\r
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *\r
   6  *                                                                        *\r
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *\r
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *\r
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *\r
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *\r
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *\r
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *\r
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *\r
  14  **************************************************************************/\r
  15 \r
  16 //---------------------------------------------------------------------\r
  17 //\r
  18 //\r
  19 //---------------------------------------------------------------------\r
  20 #include <vector>\r
  21 #include <iostream>\r
  22 #include <Riostream.h>\r
  23 #include <TFile.h>\r
  24 #include <TCanvas.h>\r
  25 #include <TROOT.h>\r
  26 #include <TClonesArray.h>\r
  27 #include <TLorentzVector.h>\r
  28 #include <TH1F.h>\r
  29 #include <TH2F.h>\r
  30 #include <TBits.h>\r
  31 #include <TArrayF.h>\r
  32 #include "AliCdfJetFinder.h"\r
  33 #include "AliCdfJetHeader.h"\r
  34 #include "AliJetReader.h"\r
  35 #include "AliJetReaderHeader.h"\r
  36 #include "AliJet.h"\r
  37 #include "AliAODJet.h"\r
  38 #include "AliAODEvent.h"\r
  39 #include "TProfile.h"\r
  40 \r
  41 using namespace std ;\r
  42 \r
  43 struct varContainer // container for Particle variables\r
  44   { // variables of container struct\r
  45   Double_t  pt; Double_t eta; Double_t phi;\r
  46   Int_t njet; // if jets are stored in varContainer nr_jet is multiplicity of jet\r
  47   } ;\r
  48 \r
  49 ClassImp ( AliCdfJetFinder )\r
  50 \r
  51 //______________________________________________________________________________\r
  52 AliCdfJetFinder::AliCdfJetFinder():\r
  53    AliJetFinder(),\r
  54    fHistos(0)\r
  55   {  /* Constructor */  }\r
  56 \r
  57 //______________________________________________________________________________\r
  58 AliCdfJetFinder::~AliCdfJetFinder()\r
  59 \r
  60   {\r
  61   // destructor\r
  62   cout << "Calling the destructor ... " << endl ;\r
  63   Reset();\r
  64   cout << "Destructor called!" << endl;\r
  65   }\r
  66 \r
  67 //______________________________________________________________________________\r
  68 void AliCdfJetFinder::CreateOutputObjects(TList *histos)\r
  69 {\r
  70   // Create the list of histograms. Only the list is owned.\r
  71   fHistos = histos;\r
  72 \r
  73   TH1F *h1 = new TH1F ("histo1", "no jets/event", 100, 0,20);\r
  74   h1->SetStats(kTRUE);\r
  75   h1->GetXaxis()->SetTitle("N_{jets}");\r
  76   h1->GetYaxis()->SetTitle("#frac{dN}{dN_{jets}}");\r
  77   h1->GetXaxis()->SetTitleColor(1);\r
  78   h1->SetMarkerStyle(kFullCircle);\r
  79   fHistos->Add(h1);\r
  80 \r
  81   TH1F *h2 = new TH1F ("histo2", "no part/leading jet", 40, 0,40);\r
  82   h2->SetStats(kTRUE);\r
  83   h2->GetXaxis()->SetTitle("N_{leading}");\r
  84   h2->GetYaxis()->SetTitle("#frac{dN}{dN_{leading}}");\r
  85   h2->GetXaxis()->SetTitleColor(1);\r
  86   h2->SetMarkerStyle(kFullCircle);\r
  87   fHistos->Add(h2);\r
  88 \r
  89   TProfile * h3 = new TProfile ("histo3","ProfileX of (pt,npart) of leading jets", 25, 0. ,25. , 0.,25. ) ;\r
  90   h3->SetStats(kTRUE);\r
  91   h3->GetXaxis()->SetTitle("P_{t}");\r
  92   h3->GetYaxis()->SetTitle("N_{leading}");\r
  93   h3->GetXaxis()->SetTitleColor(1);\r
  94   h3->SetMarkerStyle(kFullCircle);\r
  95   fHistos->Add(h3);\r
  96 \r
  97   TH1F *h4 = new TH1F ("histo4", "Charge momentum distribution for leading jet", 500, 0 , 5);\r
  98   fHistos->Add(h4);\r
  99 \r
 100   TProfile *h5 = new TProfile ("histo5", "ProfileX of N_{charge} vs dphi leading jet", 100 , 0. , 200. , 0 , 100 );\r
 101   fHistos->Add(h5);\r
 102 \r
 103   TH1F *h6 = new TH1F ("histo6", " \"Transverse\" Pt Distribution ", 70, 0 , 14);\r
 104   fHistos->Add(h6);\r
 105 \r
 106 \r
 107 //cout << "CreateOutputObjetcs done!" << endl ;\r
 108 }\r
 109 \r
 110 //______________________________________________________________________________\r
 111 void AliCdfJetFinder::FindJets()\r
 112   {\r
 113   //cout << "Begining of FindJets ..." << endl ;\r
 114   //1) Fill 1 array with momentum and initialise another array for indexes\r
 115   //2) Run algorithm\r
 116   //   2.1) Sort momentum array\r
 117   //   2.2) loop over arrays of TLorentzVectors\r
 118   //   2.3) flag as a possible jet\r
 119   //3) fill AliAODJet list\r
 120   Bool_t debug = kFALSE;\r
 121 \r
 122   TRefArray *refs = 0;\r
 123   Bool_t fromAod = !strcmp(fReader->ClassName(),"AliJetAODReader");\r
 124   if (fromAod) { refs = fReader->GetReferences(); }\r
 125 \r
 126   AliCdfJetHeader *header = (AliCdfJetHeader*)fHeader;\r
 127   Double_t radius = header->GetRadius(); // get Radius from header\r
 128 //  cout << "Radius is : " << radius << endl ;\r
 129 \r
 130   TClonesArray * vectArray = fReader->GetMomentumArray() ;\r
 131   if ( vectArray == 0 ) { cout << "Could not get the momentum array" << endl; return; }\r
 132 \r
 133   Int_t nPart = vectArray->GetEntries()  ; // n particles in this event;\r
 134   if ( nPart == 0 ) { if (debug) cout << "entries = 0 ; Event empty !!!" << endl ; return; }\r
 135 \r
 136   Int_t nJets = 0; // n jets in this event\r
 137 \r
 138   fJets->SetNinput ( nPart ) ; // number of input objects\r
 139 \r
 140   varContainer **vectParticle = new varContainer* [nPart]; // container for Particles\r
 141   varContainer **vectJet      = new varContainer* [nPart]; // container for Jets\r
 142 \r
 143   Double_t *ptArray = new Double_t [nPart] ; // momentum array\r
 144   Int_t   *idxArray = new Int_t    [nPart] ; // index array of sorted pts\r
 145 \r
 146   // initialisation of momentum and index arrays\r
 147   //  cout << "Filling idxArray && momArray for sorting " << endl;\r
 148   for ( Int_t i = 0 ; i < nPart ; i++ )\r
 149     {// SORTING STEP :: ptArray with data from TClonesArray of TLorentzVector\r
 150     TLorentzVector * lv = (TLorentzVector*) vectArray->At(i);\r
 151     // INITIALISATION of local arrays for temporary storage\r
 152     varContainer *aParticle = new varContainer;\r
 153     aParticle->pt   = lv->Pt();\r
 154     aParticle->eta  = lv->Eta();\r
 155     aParticle->phi  = lv->Phi();\r
 156     aParticle->njet = -1;\r
 157     vectParticle[i] = aParticle;\r
 158 \r
 159     // initializing arrays\r
 160     idxArray [i] = 0 ;\r
 161      ptArray [i] = aParticle->pt ;\r
 162     }\r
 163 \r
 164   TMath::Sort ( nPart, ptArray, idxArray ) ; // get a sorted array of indexes with size = size of TClonesArray\r
 165 \r
 166   Double_t  pt_jet = 0. ,\r
 167            eta_jet = 0. ,\r
 168            phi_jet = 0. ,\r
 169            sum_eta = 0. ,\r
 170            sum_phi = 0. ;  // jet variables\r
 171 \r
 172   Int_t idxPtSort = 0 ,  // index of array of sorted pt indexes\r
 173          npartJet = 0 ;  // number of particles in curent jet\r
 174 \r
 175   TBits lkup_table ( nPart ) ;  // bit container of size npart\r
 176 \r
 177   while ( lkup_table.CountBits(0) != (UInt_t)nPart )\r
 178     { // loop over particles in event until all flags are set\r
 179     UInt_t first_non_flagged = lkup_table.FirstNullBit(0) ; // set the index to the first NON flagged bit ; less conditions\r
 180 \r
 181     npartJet = 0 ; // reseting number of particles in jet\r
 182     pt_jet   = 0.;\r
 183     eta_jet  = 0.;\r
 184     phi_jet  = 0.;\r
 185     sum_eta  = 0.;\r
 186     sum_phi  = 0.;\r
 187 \r
 188     for ( UInt_t i_part = first_non_flagged ; i_part < (UInt_t)nPart ; i_part++ )\r
 189       {// iteration over particles in event\r
 190       // reseting variables\r
 191 \r
 192       // the loop is done over sorted array of pt\r
 193       idxPtSort = idxArray[i_part] ;  // index entry of TLorentzVector from vect_arr\r
 194 \r
 195       if ( lkup_table.TestBitNumber(i_part) == 1 ) { continue; } // if 4vector is already flagged skip it\r
 196 \r
 197       //taking info from vectParticle ;\r
 198       Double_t  pt_tmp = vectParticle[idxPtSort]->pt ;\r
 199       Double_t eta_tmp = vectParticle[idxPtSort]->eta ;\r
 200       Double_t phi_tmp = vectParticle[idxPtSort]->phi ;\r
 201       if (debug) printf("   particle %d: pt=%g\n", i_part, pt_tmp);\r
 202 \r
 203       // all angles are expressed in rad\r
 204 \r
 205       if ( TMath::Abs(eta_tmp) > 0.9 )\r
 206          {\r
 207          lkup_table.SetBitNumber ( i_part, 1 ) ; // mark particle as used to be skipped\r
 208          continue ;\r
 209          }\r
 210 \r
 211 \r
 212       if ( i_part == first_non_flagged )\r
 213         {// this is first particle in event; leading particle\r
 214         // initialise the jet variables with leading particle numbers\r
 215 \r
 216         npartJet++; // incrementing counter of particles in jet (nparJet == 1) (leading particle)\r
 217         pt_jet = pt_tmp ;\r
 218         eta_jet = eta_tmp ;\r
 219         phi_jet = phi_tmp ;\r
 220         if (debug) printf("  first part in jet: npartjet=%d  pt_jet=%g\n", npartJet, pt_jet);\r
 221 \r
 222         lkup_table.SetBitNumber ( i_part, 1 ) ; // flag the 4vector\r
 223 \r
 224         vectParticle[idxPtSort]->njet = nJets ; // associate particle with current jet\r
 225 \r
 226         continue ; // skip to next particle\r
 227         }\r
 228 \r
 229       // condition to be in jet\r
 230       Double_t deta = eta_jet - eta_tmp ;\r
 231       Double_t dphi = phi_jet - phi_tmp ;\r
 232 \r
 233       if ( dphi < -TMath::Pi() ) { dphi = -dphi - 2.0 * TMath::Pi() ; }\r
 234       if ( dphi >  TMath::Pi() ) { dphi = -dphi + 2.0 * TMath::Pi() ; }\r
 235 \r
 236       Double_t r_computed = TMath::Sqrt ( deta * deta + dphi * dphi ) ;\r
 237 \r
 238       Bool_t in_jet = ( r_computed <= radius ) ? 1 : 0 ; // if r_computed is within jet_r in_jet == 1 else 0\r
 239 \r
 240       if ( in_jet )\r
 241         { // calculus of jet variables\r
 242         npartJet++;  // incrementing counter of particles in jet\r
 243 \r
 244         pt_jet += pt_tmp ;\r
 245         sum_eta += (pt_tmp * eta_tmp) ;\r
 246         sum_phi += (pt_tmp * phi_tmp) ;\r
 247         eta_jet = sum_eta / pt_jet ;\r
 248         phi_jet = sum_phi / pt_jet ;\r
 249 \r
 250         lkup_table.SetBitNumber ( i_part, 1 ) ;  // flag the 4vector\r
 251         vectParticle[idxPtSort]->njet = nJets ; // setting in particle list the associated jet\r
 252         if (debug) printf("   particle added to jet: npartjet=%d  pt_jet=%g\n", npartJet, pt_jet);\r
 253         continue ; // skip to next particle\r
 254         }\r
 255 \r
 256       }\r
 257       // end of iteration over event; one jet definition\r
 258 \r
 259     varContainer *aJet = new varContainer;\r
 260     aJet->pt = pt_jet;\r
 261     aJet->eta = eta_jet;\r
 262     aJet->phi = phi_jet;\r
 263     aJet->njet = npartJet;\r
 264     vectJet[nJets++] = aJet;   // store the jet (from jet 0 to nJets-1 )\r
 265     if (debug) printf("=== current jet: npartjet=%d  ptjet=%g\n", npartJet,pt_jet);\r
 266 \r
 267        // writing aod information\r
 268     Double_t px = 0., py = 0., pz = 0., en = 0.; // convert to 4-vector\r
 269     px = pt_jet * TMath::Cos ( phi_jet ) ;\r
 270     py = pt_jet * TMath::Sin ( phi_jet ) ;\r
 271     pz = pt_jet / TMath::Tan ( 2.0 * TMath::ATan ( TMath::Exp ( -eta_jet ) ) ) ;\r
 272     en = TMath::Sqrt ( px * px + py * py + pz * pz );\r
 273 \r
 274     if (npartJet<2) continue;         // do not add jets with less than 2 particles\r
 275     if (debug) cout << "Jet 4vect : " << "px = " << px << " ; py = " << py << " ; pz = " << pz << " ; E = " << en << endl;\r
 276 \r
 277     AliAODJet jet (px, py, pz, en);\r
 278 //    cout << "Printing jet " << endl;\r
 279     if (debug) jet.Print("");\r
 280 \r
 281     if (fromAod) {\r
 282       for (Int_t parts = 0; parts < nPart; parts++ ) { \r
 283         if (vectParticle[parts]->njet == nJets-1) \r
 284           jet.AddTrack(refs->At(parts));\r
 285       }\r
 286     }\r
 287 \r
 288 //    cout << "Adding jet ... " ;\r
 289     AddJet(jet);\r
 290 //    cout << "added \n" << endl;\r
 291 \r
 292     }\r
 293     // end of while loop over particles ; ends when all particles were flagged as used and all jets defined\r
 294 \r
 295   /////////////////////////////////\r
 296   ////   END OF EVENT PARSING   ///\r
 297   /////////////////////////////////\r
 298 \r
 299   Int_t   *jets_pt_idx = 0;     // sorted array of jets pt\r
 300   Double_t    *jets_pt = 0;     // array of jets pts\r
 301   Int_t leading_jet_index = -1 ;   // index of leading jet from vectJet\r
 302   Int_t part_leadjet = 0 ;         // number of particles in leading jet\r
 303   Double_t   pt_leadjet = 0. ; // pt  of leading jet\r
 304   Double_t  eta_leadjet = 0. ; // eta of leading jet\r
 305   Double_t  phi_leadjet = 0. ; // phi of leading jet\r
 306   Int_t * idx_leadjet_part = 0;\r
 307 \r
 308   if (nJets > 0)\r
 309     { // if there is at least one jet in event\r
 310     jets_pt_idx = new Int_t    [nJets] ;\r
 311     jets_pt     = new Double_t [nJets] ;\r
 312 \r
 313     // filing the idx_ptjets array\r
 314     if (debug) printf("List of unsorted jets:\n");\r
 315     for( Int_t i = 0 ; i < nJets ; i++ )\r
 316       {\r
 317       jets_pt_idx [i] = 0 ;\r
 318       jets_pt [i] = vectJet[i]->pt ;\r
 319       if (debug) cout << "   jet found: " << i << " npartjet=" << vectJet[i]->njet << "  jets_pt[i]= " << jets_pt [i] << endl;\r
 320       }\r
 321     TMath::Sort ( nJets, jets_pt , jets_pt_idx ) ; // sorting pt of jets\r
 322 \r
 323     // selection of leading jet with nr of particles > 1\r
 324     for( Int_t i = 0 ; i < nJets ; i++ )\r
 325       {\r
 326       if ( vectJet[ jets_pt_idx[i] ]->njet > 1 )\r
 327         {\r
 328         leading_jet_index = jets_pt_idx[i] ;\r
 329         part_leadjet = vectJet[ leading_jet_index ]->njet ; // number of particles in leading jet\r
 330           pt_leadjet = vectJet[ leading_jet_index ]->pt   ; // pt  of leading jet\r
 331          eta_leadjet = vectJet[ leading_jet_index ]->eta  ; // eta of leading jet\r
 332          phi_leadjet = vectJet[ leading_jet_index ]->phi  ; // phi of leading jet\r
 333 \r
 334         cout << "Leading jet: npart = " << part_leadjet\r
 335              << " ; pt  = " << pt_leadjet\r
 336              << " ; phi = " << phi_leadjet\r
 337              << " ; eta = " << eta_leadjet\r
 338              << endl ;\r
 339         break ;\r
 340         }\r
 341       }\r
 342       // end of selection of leading jet\r
 343 \r
 344    // Filling an array with indexes of leading jet particles\r
 345    idx_leadjet_part = new Int_t [part_leadjet] ;\r
 346    Int_t counter = 0;\r
 347    if (debug) printf("   Searching particles with jet index %d\n", leading_jet_index);\r
 348    for( Int_t i = 0 ; i <nPart ; i++ )\r
 349      {\r
 350      if ( vectParticle[i]->njet == leading_jet_index )\r
 351        {\r
 352        idx_leadjet_part[counter++] = i ;\r
 353        if (debug) cout << "   " << counter-1 << ": index=" << i << "  pt=" <<  vectParticle[i]->pt << endl;\r
 354        }\r
 355      }\r
 356    if ( (counter-1) > part_leadjet ) { cout << " Counter > part_leadjet !!!!" << endl;}\r
 357 \r
 358    }\r
 359     // end of loop over DETECTED jets\r
 360 \r
 361 \r
 362 \r
 363 // Calculus of part distribution in leading jet\r
 364 Double_t z = 0. ;\r
 365 Double_t *z_part_ljet = new Double_t [ part_leadjet ] ; // array of z of particles in leading jet\r
 366 for( Int_t j = 0 ; j < part_leadjet ; j++ )\r
 367   {\r
 368   Double_t z_j = vectParticle[idx_leadjet_part[j]]->pt ;\r
 369   z =  z_j / pt_leadjet ;\r
 370   z_part_ljet [j] = z ;\r
 371   cout << "idx_leadjet_part[j] = " << idx_leadjet_part[j]\r
 372       << " p of particle = " << z_j\r
 373       << " pt lead jet = " << pt_leadjet\r
 374       << " Z = " << z << endl;\r
 375   }\r
 376 \r
 377 \r
 378 /*\r
 379 Double_t dphi_partLJ = 0. ;\r
 380 Double_t dphiArray [nPart];\r
 381 for( Int_t part = 0 ; part < nPart ; part++ )\r
 382   {\r
 383   dphi_partLJ = phi_leadjet - phi_partT [part] ;\r
 384 \r
 385   if ( dphi_partLJ < -TMath::Pi() ) { dphi_partLJ = -dphi_partLJ - 2.0 * TMath::Pi() ; }\r
 386   if ( dphi_partLJ >  TMath::Pi() ) { dphi_partLJ = -dphi_partLJ + 2.0 * TMath::Pi() ; }\r
 387 \r
 388   dphi_partLJ = TMath::Abs(dphi_partLJ) ;\r
 389 \r
 390   dphiArray [part] = dphi_partLJ ;\r
 391   }\r
 392 */\r
 393   // Fill nr_jet histogram\r
 394   if (fHistos)\r
 395     {\r
 396 //    printf("FILLING histograms\n");\r
 397     TH1F *h_jets = (TH1F*)fHistos->FindObject("histo1");\r
 398     if (h_jets) h_jets->Fill(nJets);\r
 399 \r
 400     // There may be no leading jet with more that 2 particles !\r
 401     TH1F *h_leadpart = (TH1F*)fHistos->FindObject("histo2");\r
 402     if (part_leadjet && h_leadpart) h_leadpart->Fill(part_leadjet);\r
 403 \r
 404     TProfile * h_prof = (TProfile*)fHistos->FindObject("histo3");\r
 405     if (part_leadjet && h_prof) h_prof->Fill(pt_leadjet,part_leadjet);\r
 406 \r
 407     TH1F *h_MD = (TH1F*)fHistos->FindObject("histo4");\r
 408       for( Int_t k = 0  ; k < part_leadjet ; k++)\r
 409         { h_MD->Fill( z_part_ljet[k] ); }\r
 410 \r
 411 \r
 412 //     TProfile *h_phi = (TProfile*)fHistos->At(4);\r
 413 //     for( Int_t k = 0  ; k < nPart ; k++)\r
 414 //       { h_phi->Fill( TMath::RadToDeg() * dphiArray [k] , nPart ) ; }\r
 415 \r
 416 \r
 417 //    TH1F *h_tpd = (TH1F*)fHistos->At(5);\r
 418 //     for( Int_t k = 0  ; k < nPart ; k++)\r
 419 //       {\r
 420 //       if ( (phi_partT[k] > (TMath::Pi()/3.)) && (phi_partT[k] < (2. * TMath::Pi()/3.)) )\r
 421 //         { h_tpd->Fill( pt_partT [k] ) ; }\r
 422 //       }\r
 423 \r
 424 \r
 425     }\r
 426 \r
 427 \r
 428   // CLEANING SECTION\r
 429   for (Int_t i=0; i<nPart; i++) delete vectParticle[i];\r
 430   delete [] vectParticle;\r
 431   for (Int_t i=0; i<nJets; i++) delete vectJet[i];\r
 432   delete [] vectJet;\r
 433   delete [] ptArray;\r
 434   delete [] idxArray;\r
 435 \r
 436   if (z_part_ljet) delete [] z_part_ljet;\r
 437   if (idx_leadjet_part) delete [] idx_leadjet_part;\r
 438   if (jets_pt_idx) delete [] jets_pt_idx ;\r
 439   if (jets_pt) delete [] jets_pt ;\r
 440 \r
 441   vectArray->Delete() ; // TClonesArray of lorentz vectors\r
 442   }\r
 443 // end of FindJets\r
 444 \r
 445 \r
 446 //______________________________________________________________________________\r
 447 void AliCdfJetFinder::FinishRun()\r
 448 {}\r
 449 \r