JETAN/AliUA1JetFinderV1.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
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   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //---------------------------------------------------------------------
  19 // UA1 Cone Algorithm Jet finder
  20 // manages the search for jets
  21 // Author: Rafael.Diaz.Valdes@cern.ch
  22 // (version in c++)
  23 //---------------------------------------------------------------------
  24
  25 #include <TArrayF.h>
  26 #include <TClonesArray.h>
  27 #include <TFile.h>
  28 #include <TH1F.h>
  29 #include <TH2F.h>
  30 #include <TLorentzVector.h>
  31
  32 #include "AliUA1JetFinderV1.h"
  33 #include "AliUA1JetHeaderV1.h"
  34 #include "AliJetReaderHeader.h"
  35 #include "AliJetReader.h"
  36 #include "AliJetHeader.h"
  37
  38
  39 #include "AliAODJet.h"
  40 #include "AliLog.h"
  41
  42
  43 ClassImp(AliUA1JetFinderV1)
  44
  45 /////////////////////////////////////////////////////////////////////
  46
  47 AliUA1JetFinderV1::AliUA1JetFinderV1() :
  48     AliJetFinder(),
  49   fLego(0),
  50   fhEtBackg(0),
  51   fhAreaBackg(0)
  52 {
  53   // Constructor
  54   for(int i = 0;i < kMaxJets;i++){
  55     fhAreaJet[i] = fhEtJet[i] = 0;
  56   }
  57 }
  58
  59 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  60
  61 AliUA1JetFinderV1::~AliUA1JetFinderV1()
  62
  63 {
  64   // destructor
  65   delete fLego;
  66   fLego = 0;
  67   if(fhEtBackg)delete  fhEtBackg;
  68   fhEtBackg = 0;
  69   if( fhAreaBackg) delete  fhAreaBackg;
  70   fhAreaBackg = 0;
  71   for(int i = 0;i < kMaxJets;i++){
  72     if(fhAreaJet[i])delete fhAreaJet[i];
  73     if(fhEtJet[i]) delete fhEtJet[i];
  74     fhAreaJet[i] = fhEtJet[i] = 0;
  75   }
  76
  77 }
  78
  79 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  80
  81
  82 void AliUA1JetFinderV1::FindJets()
  83
  84 {
  85   //1) Fill cell map array
  86   //2) calculate total energy and fluctuation level
  87   //3) Run algorithm
  88   //   3.1) look centroides in cell map
  89   //   3.2) calculate total energy in cones
  90   //   3.3) flag as a possible jet
  91   //   3.4) reorder cones by energy
  92   //4) subtract backg in accepted jets
  93   //5) fill AliJet list
  94
  95   // transform input to pt,eta,phi plus lego
  96
  97   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
  98   TClonesArray *lvArray = fReader->GetMomentumArray();
  99   Int_t nIn =  lvArray->GetEntries();
 100   if (nIn <= 0) return;
 101
 102   // local arrays for input
 103   // ToDo: check memory fragmentation, maybe better to
 104   // define them globally and resize as needed
 105   // Fragementation should be worse for low mult...
 106   Float_t* ptT   = new Float_t[nIn];
 107   Float_t* etaT  = new Float_t[nIn];
 108   Float_t* phiT  = new Float_t[nIn];
 109   Int_t*   injet = new Int_t[nIn];
 110
 111   memset(ptT,0,sizeof(Float_t)*nIn);
 112   memset(etaT,0,sizeof(Float_t)*nIn);
 113   memset(phiT,0,sizeof(Float_t)*nIn);
 114
 115
 116   // load input vectors and calculate total energy in array
 117
 118   //total energy in array
 119   Float_t  etbgTotal = 0.0;
 120   Float_t npart = 0;
 121   Float_t etbg2 = 0;
 122
 123   for (Int_t i = 0; i < nIn; i++){
 124     TLorentzVector *lv = (TLorentzVector*) lvArray->At(i);
 125     ptT[i]  = lv->Pt();
 126     etaT[i] = lv->Eta();
 127     phiT[i] = ((lv->Phi() < 0) ? (lv->Phi()) + 2 * TMath::Pi() : lv->Phi());
 128     if (fReader->GetCutFlag(i) != 1) continue;
 129     fLego ->Fill(etaT[i], phiT[i], ptT[i]);
 130     npart += 1;
 131     etbgTotal+= ptT[i];
 132     etbg2 += ptT[i]*ptT[i];
 133   }
 134
 135   // calculate total energy and fluctuation in map
 136   Double_t meanpt = 0;
 137   Double_t ptRMS = 0;
 138   if(npart>0){
 139     meanpt = etbgTotal/npart;
 140     etbg2 = etbg2/npart;
 141     if(etbg2>(meanpt*meanpt)){// prenent NAN, should only happen due to numerical instabilities
 142       ptRMS = TMath::Sqrt(etbg2-meanpt*meanpt);
 143     }
 144   }
 145   Double_t dEtTotal = (TMath::Sqrt(npart))*TMath::Sqrt(meanpt * meanpt + ptRMS*ptRMS);
 146
 147   // arrays to hold jets
 148   Float_t etaJet[kMaxJets];
 149   Float_t phiJet[kMaxJets];
 150   Float_t etJet[kMaxJets];
 151   Float_t etsigJet[kMaxJets]; //signal et in jet
 152   Float_t etallJet[kMaxJets];  // total et in jet (tmp variable)
 153   Int_t ncellsJet[kMaxJets];
 154   Int_t multJet[kMaxJets];
 155   Int_t nJets; // to hold number of jets found by algorithm
 156   Int_t nj;    // number of jets accepted
 157   Float_t prec  = header->GetPrecBg();
 158   Float_t bgprec = 1;
 159   while(bgprec > prec){
 160      //reset jet arrays in memory
 161      memset(etaJet,0,sizeof(Float_t)*kMaxJets);
 162      memset(phiJet,0,sizeof(Float_t)*kMaxJets);
 163      memset(etJet,0,sizeof(Float_t)*kMaxJets);
 164      memset(etallJet,0,sizeof(Float_t)*kMaxJets);
 165      memset(etsigJet,0,sizeof(Float_t)*kMaxJets);
 166      memset(ncellsJet,0,sizeof(Int_t)*kMaxJets);
 167      memset(multJet,0,sizeof(Int_t)*kMaxJets);
 168      nJets = 0;
 169      nj = 0;
 170      // reset particles-jet array in memory
 171      memset(injet,-1,sizeof(Int_t)*nIn);
 172      //run cone algorithm finder
 173      RunAlgoritm(etbgTotal,dEtTotal,nJets,etJet,etaJet,phiJet,etallJet,ncellsJet);
 174      //run background subtraction
 175      if(nJets > header->GetNAcceptJets()) // limited number of accepted jets per event
 176        nj = header->GetNAcceptJets();
 177      else
 178        nj = nJets;
 179      //subtract background
 180      Float_t etbgTotalN = 0.0; //new background
 181      if(header->GetBackgMode() == 1) // standar
 182         SubtractBackg(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 183      if(header->GetBackgMode() == 2) //cone
 184         SubtractBackgCone(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 185      if(header->GetBackgMode() == 3) //ratio
 186         SubtractBackgRatio(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 187      if(header->GetBackgMode() == 4) //statistic
 188         SubtractBackgStat(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 189      //calc precision
 190      if(etbgTotalN != 0.0)
 191         bgprec = (etbgTotal - etbgTotalN)/etbgTotalN;
 192      else
 193         bgprec = 0;
 194      etbgTotal = etbgTotalN; // update with new background estimation
 195   } //end while
 196
 197   // add tracks to the jet if it wasn't yet done
 198   if (header->GetBackgMode() == 0){
 199     Float_t rc= header->GetRadius();
 200     for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 201       for(Int_t ijet=0; ijet<nj; ijet++){
 202         Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 203         Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 204         if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 205         if (dphi >  TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 206         Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 207         if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 208           injet[jpart] = ijet;
 209           break;
 210         }
 211       }// end jets loop
 212     } //end particle loop
 213   }
 214
 215   // add jets to list
 216   Int_t idxjets[kMaxJets];
 217   Int_t nselectj = 0;
 218
 219   TRefArray *refs = 0;
 220   Bool_t fromAod = !strcmp(fReader->ClassName(),"AliJetAODReader");
 221   if (fromAod) refs = fReader->GetReferences();
 222   for(Int_t kj=0; kj<nj; kj++){
 223      if ((etaJet[kj] > (header->GetJetEtaMax())) ||
 224           (etaJet[kj] < (header->GetJetEtaMin())) ||
 225           (etJet[kj] < header->GetMinJetEt())) continue; // acceptance eta range and etmin
 226       Float_t px, py,pz,en; // convert to 4-vector
 227       px = etJet[kj] * TMath::Cos(phiJet[kj]);
 228       py = etJet[kj] * TMath::Sin(phiJet[kj]);
 229       pz = etJet[kj] / TMath::Tan(2.0 * TMath::ATan(TMath::Exp(-etaJet[kj])));
 230       en = TMath::Sqrt(px * px + py * py + pz * pz);
 231
 232       AliAODJet jet(px, py, pz, en);
 233
 234       if (fromAod){
 235         for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++) // loop for all particles in array
 236           if (injet[jpart] == kj && fReader->GetCutFlag(jpart) == 1)
 237                     jet.AddTrack(refs->At(jpart));  // check if the particle belongs to the jet and add the ref
 238       }
 239
 240       //jet.Print("");
 241
 242       AddJet(jet);
 243
 244       idxjets[nselectj] = kj;
 245       nselectj++;
 246   } //end particle loop
 247
 248   //add signal percentage and total signal  in AliJets for analysis tool
 249   Float_t percentage[kMaxJets];
 250   Int_t ncells[kMaxJets];
 251   Int_t mult[kMaxJets];
 252   for(Int_t i = 0; i< nselectj; i++){
 253      percentage[i] = etsigJet[idxjets[i]]/etJet[idxjets[i]];
 254      ncells[i] = ncellsJet[idxjets[i]];
 255      mult[i] = multJet[idxjets[i]];
 256   }
 257    //add particle-injet relationship ///
 258    for(Int_t bj = 0; bj < nIn; bj++){
 259        if(injet[bj] == -1) continue; //background particle
 260        Int_t bflag = 0;
 261        for(Int_t ci = 0; ci< nselectj; ci++){
 262            if(injet[bj] == idxjets[ci]){
 263               injet[bj]= ci;
 264               bflag++;
 265               break;
 266            }
 267        }
 268        if(bflag == 0) injet[bj] = -1; // set as background particle
 269    }
 270
 271   //delete
 272   delete [] ptT;
 273   delete [] etaT;
 274   delete [] phiT;
 275   delete [] injet;
 276 }
 277
 278 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 279
 280 void AliUA1JetFinderV1::RunAlgoritm(Float_t etbgTotal, Double_t dEtTotal, Int_t& nJets,
 281                                   Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet,
 282                                   Float_t* etallJet, Int_t* ncellsJet)
 283 {
 284
 285    //dump lego
 286   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 287   const Int_t nBinsMax = 120000; // we use a fixed array not to fragment memory
 288
 289   const Int_t nBinEta = header->GetLegoNbinEta();
 290   const Int_t nBinPhi = header->GetLegoNbinPhi();
 291   if((nBinPhi*nBinEta)>nBinsMax){
 292     AliError("Too many bins of the ETA-PHI histogram");
 293   }
 294
 295   Float_t etCell[nBinsMax];   //! Cell Energy
 296   Float_t etaCell[nBinsMax];  //! Cell eta
 297   Float_t phiCell[nBinsMax];  //! Cell phi
 298   Short_t   flagCell[nBinsMax]; //! Cell flag
 299
 300   Int_t nCell = 0;
 301   TAxis* xaxis = fLego->GetXaxis();
 302   TAxis* yaxis = fLego->GetYaxis();
 303   Float_t e = 0.0;
 304   for (Int_t i = 1; i <= nBinEta; i++) {
 305       for (Int_t j = 1; j <= nBinPhi; j++) {
 306                e = fLego->GetBinContent(i,j);
 307                if (e < 0.0) continue; // don't include this cells
 308                Float_t eta  = xaxis->GetBinCenter(i);
 309                Float_t phi  = yaxis->GetBinCenter(j);
 310                etCell[nCell]  = e;
 311                etaCell[nCell] = eta;
 312                phiCell[nCell] = phi;
 313                flagCell[nCell] = 0; //default
 314                nCell++;
 315       }
 316   }
 317
 318   // Parameters from header
 319   Float_t minmove = header->GetMinMove();
 320   Float_t maxmove = header->GetMaxMove();
 321   Float_t rc      = header->GetRadius();
 322   Float_t etseed  = header->GetEtSeed();
 323   //Float_t etmin   = header->GetMinJetEt();
 324
 325
 326
 327   // tmp array of jets form algoritm
 328   Float_t etaAlgoJet[kMaxJets];
 329   Float_t phiAlgoJet[kMaxJets];
 330   Float_t etAlgoJet[kMaxJets];
 331   Int_t   ncellsAlgoJet[kMaxJets];
 332
 333   //run algorithm//
 334
 335   // sort cells by et
 336   Int_t  index[nBinsMax];
 337   TMath::Sort(nCell, etCell, index);
 338   // variable used in centroide loop
 339   Float_t eta   = 0.0;
 340   Float_t phi   = 0.0;
 341   Float_t eta0  = 0.0;
 342   Float_t phi0  = 0.0;
 343   Float_t etab  = 0.0;
 344   Float_t phib  = 0.0;
 345   Float_t etas  = 0.0;
 346   Float_t phis  = 0.0;
 347   Float_t ets   = 0.0;
 348   Float_t deta  = 0.0;
 349   Float_t dphi  = 0.0;
 350   Float_t dr    = 0.0;
 351   Float_t etsb  = 0.0;
 352   Float_t etasb = 0.0;
 353   Float_t phisb = 0.0;
 354   Float_t dphib = 0.0;
 355
 356
 357   for(Int_t icell = 0; icell < nCell; icell++){
 358         Int_t jcell = index[icell];
 359         if(etCell[jcell] <= etseed) continue; // if cell energy is low et seed
 360         if(flagCell[jcell] != 0) continue; // if cell was used before
 361         eta  = etaCell[jcell];
 362         phi  = phiCell[jcell];
 363         eta0 = eta;
 364         phi0 = phi;
 365         etab = eta;
 366         phib = phi;
 367         ets  = etCell[jcell];
 368         etas = 0.0;
 369         phis = 0.0;
 370         etsb = ets;
 371         etasb = 0.0;
 372         phisb = 0.0;
 373         for(Int_t kcell =0; kcell < nCell; kcell++){
 374             Int_t lcell = index[kcell];
 375             if(lcell == jcell)                 continue; // cell itself
 376             if(flagCell[lcell] != 0)           continue; // cell used before
 377             if(etCell[lcell] > etCell[jcell])  continue; // can this happen
 378             //calculate dr
 379             deta = etaCell[lcell] - eta;
 380             dphi = TMath::Abs(phiCell[lcell] - phi);
 381             if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2. * TMath::Pi() - dphi;
 382             dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 383             if(dr <= rc){
 384                // calculate offset from initiate cell
 385                deta = etaCell[lcell] - eta0;
 386                dphi = phiCell[lcell] - phi0;
 387                if (dphi < - TMath::Pi()) dphi=  dphi + 2.0 * TMath::Pi();
 388                if (dphi >   TMath::Pi()) dphi = dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 389
 390                etas = etas + etCell[lcell]*deta;
 391                phis = phis + etCell[lcell]*dphi;
 392                ets = ets + etCell[lcell];
 393                //new weighted eta and phi including this cell
 394                eta = eta0 + etas/ets;
 395                phi = phi0 + phis/ets;
 396                // if cone does not move much, just go to next step
 397                dphib = TMath::Abs(phi - phib);
 398                if (dphib > TMath::Pi()) dphib = 2. * TMath::Pi() - dphib;
 399                dr = TMath::Sqrt((eta-etab)*(eta-etab) + dphib * dphib);
 400                if(dr <= minmove) break;
 401                // cone should not move more than max_mov
 402                dr = TMath::Sqrt((etas/ets)*(etas/ets) + (phis/ets)*(phis/ets));
 403                if(dr > maxmove){
 404                    eta = etab;
 405                    phi = phib;
 406                    ets = etsb;
 407                    etas = etasb;
 408                    phis = phisb;
 409                } else { // store this loop information
 410                    etab  = eta;
 411                    phib  = phi;
 412                    etsb  = ets;
 413                    etasb = etas;
 414                    phisb = phis;
 415                }
 416             } // inside cone
 417         }//end of cells loop looking centroide
 418
 419         //avoid cones overloap (to be implemented in the future)
 420
 421         //flag cells in Rc, estimate total energy in cone
 422         Float_t etCone = 0.0;
 423         Int_t   nCellIn = 0;
 424         rc = header->GetRadius();
 425         for(Int_t ncell =0; ncell < nCell; ncell++){
 426             if(flagCell[ncell] != 0) continue; // cell used before
 427            //calculate dr
 428             deta = etaCell[ncell] - eta;
 429                  dphi = phiCell[ncell] - phi;
 430                  if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 431                  if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 432                  dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 433             if(dr <= rc){  // cell in cone
 434                flagCell[ncell] = -1;
 435                etCone+=etCell[ncell];
 436                nCellIn++;
 437             }
 438         }
 439
 440         // select jets with et > background
 441         // estimate max fluctuation of background in cone
 442         Double_t ncellin = (Double_t)nCellIn;
 443         Double_t ntcell  = (Double_t)nCell;
 444         Double_t etbmax = (etbgTotal + dEtTotal )*(ncellin/ntcell);
 445         // min cone et
 446         Double_t etcmin = etCone ;  // could be used etCone - etmin !!
 447         //desicions !! etbmax < etcmin
 448         for(Int_t mcell =0; mcell < nCell; mcell++){
 449             if(flagCell[mcell] == -1){
 450               if(etbmax < etcmin)
 451                  flagCell[mcell] = 1; //flag cell as used
 452               else
 453                  flagCell[mcell] = 0; // leave it free
 454             }
 455         }
 456         //store tmp jet info !!!
 457        if(etbmax < etcmin) {
 458          if(nJets<kMaxJets){
 459            etaAlgoJet[nJets] = eta;
 460            phiAlgoJet[nJets] = phi;
 461            etAlgoJet[nJets] = etCone;
 462            ncellsAlgoJet[nJets] = nCellIn;
 463            nJets++;
 464          }
 465          else{
 466            AliError(Form("Too many jets (> %d) found by UA1JetFinder, adapt your cuts",kMaxJets));
 467            break;
 468          }
 469        }
 470   } // end of cells loop
 471
 472   //reorder jets by et in cone
 473   //sort jets by energy
 474   Int_t idx[kMaxJets];
 475   TMath::Sort(nJets, etAlgoJet, idx); // sort only the found jets
 476   for(Int_t p = 0; p < nJets; p++){
 477      etaJet[p] = etaAlgoJet[idx[p]];
 478      phiJet[p] = phiAlgoJet[idx[p]];
 479      etJet[p] = etAlgoJet[idx[p]];
 480      etallJet[p] = etAlgoJet[idx[p]];
 481      ncellsJet[p] = ncellsAlgoJet[idx[p]];
 482   }
 483
 484 }
 485 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 486
 487 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackg(const Int_t& nIn, const Int_t&nJ, Float_t&etbgTotalN,
 488                                       const Float_t* ptT, const Float_t* etaT, const Float_t* phiT,
 489                                       Float_t* etJet, const Float_t* etaJet, const Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 490                                       Int_t* multJet, Int_t* injet)
 491 {
 492   //background subtraction using cone method but without correction in dE/deta distribution
 493
 494   //calculate energy inside and outside cones
 495   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 496   Float_t rc= header->GetRadius();
 497   Float_t etIn[kMaxJets];
 498   Float_t etOut = 0;
 499   for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 500      // if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue; // pt cut
 501      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){
 502          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 503               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 504          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 505               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 506               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 507          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 508              multJet[ijet]++;
 509              injet[jpart] = ijet;
 510              if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){ // pt cut
 511                 etIn[ijet] += ptT[jpart];
 512                 if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet]+= ptT[jpart];
 513              }
 514              break;
 515          }
 516      }// end jets loop
 517      if(injet[jpart] == -1 && fReader->GetCutFlag(jpart) == 1)
 518         etOut += ptT[jpart]; // particle outside cones and pt cut
 519   } //end particle loop
 520
 521   //estimate jets and background areas
 522   Float_t areaJet[kMaxJets];
 523   Float_t areaOut = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 524   for(Int_t k=0; k<nJ; k++){
 525       Float_t detamax = etaJet[k] + rc;
 526       Float_t detamin = etaJet[k] - rc;
 527       Float_t accmax = 0.0; Float_t accmin = 0.0;
 528       if(detamax > header->GetLegoEtaMax()){ // sector outside etamax
 529          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() - etaJet[k];
 530          accmax = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 531       }
 532       if(detamin < header->GetLegoEtaMin()){ // sector outside etamin
 533          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() + etaJet[k];
 534          accmin = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 535       }
 536       areaJet[k] = rc*rc*TMath::Pi() - accmax - accmin;
 537       areaOut = areaOut - areaJet[k];
 538   }
 539   //subtract background using area method
 540   for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){
 541      Float_t areaRatio = areaJet[ljet]/areaOut;
 542      etJet[ljet] = etIn[ljet]-etOut*areaRatio; // subtraction
 543   }
 544
 545   // estimate new total background
 546   Float_t areaT = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 547   etbgTotalN = etOut*areaT/areaOut;
 548
 549
 550 }
 551
 552 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 553
 554 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackgStat(const Int_t& nIn, const Int_t&nJ,Float_t&etbgTotalN,
 555                                           const Float_t* ptT, const Float_t* etaT, const Float_t* phiT,
 556                                           Float_t* etJet, const Float_t* etaJet, const Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 557                                           Int_t* multJet, Int_t* injet)
 558 {
 559
 560   //background subtraction using statistical method
 561   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 562   Float_t etbgStat = header->GetBackgStat(); // pre-calculated background
 563
 564   //calculate energy inside
 565   Float_t rc= header->GetRadius();
 566   Float_t etIn[kMaxJets];
 567
 568   for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 569      //if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue; // pt cut
 570      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){
 571          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 572               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 573          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 574               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 575               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 576          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 577              multJet[ijet]++;
 578              injet[jpart] = ijet;
 579              if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){ // pt cut
 580                 etIn[ijet]+= ptT[jpart];
 581                 if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet] += ptT[jpart];
 582              }
 583              break;
 584          }
 585      }// end jets loop
 586   } //end particle loop
 587
 588   //calc jets areas
 589   Float_t areaJet[kMaxJets];
 590   Float_t areaOut = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 591   for(Int_t k=0; k<nJ; k++){
 592       Float_t detamax = etaJet[k] + rc;
 593       Float_t detamin = etaJet[k] - rc;
 594       Float_t accmax = 0.0; Float_t accmin = 0.0;
 595       if(detamax > header->GetLegoEtaMax()){ // sector outside etamax
 596          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() - etaJet[k];
 597          accmax = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 598       }
 599       if(detamin < header->GetLegoEtaMin()){ // sector outside etamin
 600          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() + etaJet[k];
 601          accmin = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 602       }
 603       areaJet[k] = rc*rc*TMath::Pi() - accmax - accmin;
 604   }
 605
 606   //subtract background using area method
 607   for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){
 608      Float_t areaRatio = areaJet[ljet]/areaOut;
 609      etJet[ljet] = etIn[ljet]-etbgStat*areaRatio; // subtraction
 610   }
 611
 612   etbgTotalN = etbgStat;
 613
 614 }
 615
 616 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 617
 618 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackgCone(const Int_t& nIn, const Int_t&nJ,Float_t& etbgTotalN,
 619                                           const Float_t* ptT, const Float_t* etaT, const Float_t* phiT,
 620                                           Float_t* etJet, const Float_t* etaJet, const Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 621                                           Int_t* multJet, Int_t* injet)
 622 {
 623    // Cone background subtraction method taking into acount dEt/deta distribution
 624     AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 625    //general
 626    Float_t rc= header->GetRadius();
 627    Float_t etamax = header->GetLegoEtaMax();
 628    Float_t etamin = header->GetLegoEtaMin();
 629    Int_t ndiv = 100;
 630
 631    // jet energy and area arrays
 632    char hEtname[256];char hAreaname[256];
 633
 634    for(Int_t mjet=0; mjet<nJ; mjet++){
 635      if(!fhEtJet[mjet]){
 636        sprintf(hEtname, "hEtJet%d", mjet);
 637        fhEtJet[mjet] = new TH1F(hEtname,"et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 638      }
 639      if(!fhAreaJet[mjet]){
 640        sprintf(hAreaname, "hAreaJet%d", mjet);
 641        fhAreaJet[mjet] = new TH1F(hAreaname,"area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 642      }
 643      fhEtJet[mjet]->Reset();
 644      fhAreaJet[mjet]->Reset();
 645    }
 646    // background energy and area
 647    if(!fhEtBackg)fhEtBackg = new TH1F("hEtBackg"," backg et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 648    fhEtBackg->Reset();
 649    if(!fhAreaBackg) fhAreaBackg = new TH1F("hAreaBackg","backg area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 650    fhAreaBackg->Reset();
 651
 652    //fill energies
 653    for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 654      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 655          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 656          Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 657          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 658          if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 659          Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 660          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 661              injet[jpart] = ijet;
 662              multJet[ijet]++;
 663              if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){// pt cut
 664                 fhEtJet[ijet]->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); //particle inside cone
 665                 if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet] += ptT[jpart];
 666              }
 667              break;
 668          }
 669      }// end jets loop
 670      if(injet[jpart] == -1  && fReader->GetCutFlag(jpart) == 1)
 671         fhEtBackg->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); // particle outside cones
 672   } //end particle loop
 673
 674    //calc areas
 675    Float_t eta0 = etamin;
 676    Float_t etaw = (etamax - etamin)/((Float_t)ndiv);
 677    Float_t eta1 = eta0 + etaw;
 678    for(Int_t etabin = 0; etabin< ndiv; etabin++){ // loop for all eta bins
 679       Float_t etac = eta0 + etaw/2.0;
 680       Float_t areabg = etaw*2.0*TMath::Pi();
 681       for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 682           Float_t deta0 = TMath::Abs(eta0 - etaJet[ijet]);
 683           Float_t deta1 = TMath::Abs(eta1 - etaJet[ijet]);
 684           Float_t acc0 = 0.0; Float_t acc1 = 0.0;
 685           Float_t areaj = 0.0;
 686           if(deta0 > rc && deta1 < rc){
 687              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 688              areaj = acc1;
 689           }
 690           if(deta0 < rc && deta1 > rc){
 691              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 692              areaj = acc0;
 693           }
 694           if(deta0 < rc && deta1 < rc){
 695              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 696              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 697              if(eta1<etaJet[ijet]) areaj = acc1-acc0;  // case 1
 698              if((eta0 < etaJet[ijet]) && (etaJet[ijet]<eta1)) areaj = rc*rc*TMath::Pi() - acc1 -acc0; // case 2
 699              if(etaJet[ijet] < eta0) areaj = acc0 -acc1; // case 3
 700           }
 701           fhAreaJet[ijet]->Fill(etac,areaj);
 702           areabg = areabg - areaj;
 703       } // end jets loop
 704       fhAreaBackg->Fill(etac,areabg);
 705       eta0 = eta1;
 706       eta1 = eta1 + etaw;
 707    } // end loop for all eta bins
 708
 709    //subtract background
 710    for(Int_t kjet=0; kjet<nJ; kjet++){
 711        etJet[kjet] = 0.0; // first  clear etJet for this jet
 712        for(Int_t bin = 0; bin< ndiv; bin++){
 713            if(fhAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin)){
 714               Float_t areab = fhAreaBackg->GetBinContent(bin);
 715               Float_t etb = fhEtBackg->GetBinContent(bin);
 716               Float_t areaR = (fhAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin))/areab;
 717               etJet[kjet] = etJet[kjet] + ((fhEtJet[kjet]->GetBinContent(bin)) - etb*areaR); //subtraction
 718            }
 719        }
 720    }
 721
 722    // calc background total
 723    Double_t etOut = fhEtBackg->Integral();
 724    Double_t areaOut = fhAreaBackg->Integral();
 725    Float_t areaT = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 726    etbgTotalN = etOut*areaT/areaOut;
 727 }
 728
 729 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 730
 731
 732 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackgRatio(const Int_t& nIn, const Int_t&nJ, Float_t& etbgTotalN,
 733                                            const Float_t* ptT, const Float_t* etaT, const Float_t* phiT,
 734                                            Float_t* etJet, const Float_t* etaJet, const Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 735                                            Int_t* multJet, Int_t* injet)
 736 {
 737    // Ratio background subtraction method taking into acount dEt/deta distribution
 738     AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 739    //factor F calc before
 740     Float_t bgRatioCut = header->GetBackgCutRatio();
 741
 742
 743    //general
 744    Float_t rc= header->GetRadius();
 745    Float_t etamax = header->GetLegoEtaMax();
 746    Float_t etamin = header->GetLegoEtaMin();
 747    Int_t ndiv = 100;
 748
 749    // jet energy and area arrays
 750    // jet energy and area arrays
 751    char hEtname[256];char hAreaname[256];
 752
 753    for(Int_t mjet=0; mjet<nJ; mjet++){
 754      if(!fhEtJet[mjet]){
 755        sprintf(hEtname, "hEtJet%d", mjet);
 756        fhEtJet[mjet] = new TH1F(hEtname,"et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 757      }
 758      if(!fhAreaJet[mjet]){
 759        sprintf(hAreaname, "hAreaJet%d", mjet);
 760        fhAreaJet[mjet] = new TH1F(hAreaname,"area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 761      }
 762      fhEtJet[mjet]->Reset();
 763      fhAreaJet[mjet]->Reset();
 764    }
 765    // background energy and area
 766    if(!fhEtBackg)fhEtBackg = new TH1F("hEtBackg"," backg et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 767    fhEtBackg->Reset();
 768    if(!fhAreaBackg) fhAreaBackg = new TH1F("hAreaBackg","backg area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 769    fhAreaBackg->Reset();
 770
 771    //fill energies
 772    for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 773      //if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue;
 774      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 775          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 776               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 777          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 778               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 779               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 780          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 781             multJet[ijet]++;
 782             injet[jpart] = ijet;
 783             if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){ //pt cut
 784                fhEtJet[ijet]->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); //particle inside cone and pt cut
 785                if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet] += ptT[jpart];
 786             }
 787             break;
 788          }
 789      }// end jets loop
 790      if(injet[jpart] == -1) fhEtBackg->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); // particle outside cones
 791   } //end particle loop
 792
 793    //calc areas
 794    Float_t eta0 = etamin;
 795    Float_t etaw = (etamax - etamin)/((Float_t)ndiv);
 796    Float_t eta1 = eta0 + etaw;
 797    for(Int_t etabin = 0; etabin< ndiv; etabin++){ // loop for all eta bins
 798       Float_t etac = eta0 + etaw/2.0;
 799       Float_t areabg = etaw*2.0*TMath::Pi();
 800       for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 801           Float_t deta0 = TMath::Abs(eta0 - etaJet[ijet]);
 802           Float_t deta1 = TMath::Abs(eta1 - etaJet[ijet]);
 803           Float_t acc0 = 0.0; Float_t acc1 = 0.0;
 804           Float_t areaj = 0.0;
 805           if(deta0 > rc && deta1 < rc){
 806              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 807              areaj = acc1;
 808           }
 809           if(deta0 < rc && deta1 > rc){
 810              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 811              areaj = acc0;
 812           }
 813           if(deta0 < rc && deta1 < rc){
 814              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 815              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 816              if(eta1<etaJet[ijet]) areaj = acc1-acc0;  // case 1
 817              if((eta0 < etaJet[ijet]) && (etaJet[ijet]<eta1)) areaj = rc*rc*TMath::Pi() - acc1 -acc0; // case 2
 818              if(etaJet[ijet] < eta0) areaj = acc0 -acc1; // case 3
 819           }
 820           fhAreaJet[ijet]->Fill(etac,areaj);
 821           areabg = areabg - areaj;
 822       } // end jets loop
 823       fhAreaBackg->Fill(etac,areabg);
 824       eta0 = eta1;
 825       eta1 = eta1 + etaw;
 826    } // end loop for all eta bins
 827
 828    //subtract background
 829    for(Int_t kjet=0; kjet<nJ; kjet++){
 830        etJet[kjet] = 0.0; // first  clear etJet for this jet
 831        for(Int_t bin = 0; bin< ndiv; bin++){
 832            if(fhAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin)){
 833               Float_t areab = fhAreaBackg->GetBinContent(bin);
 834               Float_t etb = fhEtBackg->GetBinContent(bin);
 835               Float_t areaR = (fhAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin))/areab;
 836               etJet[kjet] = etJet[kjet] + ((fhEtJet[kjet]->GetBinContent(bin)) - etb*areaR*bgRatioCut); //subtraction
 837            }
 838        }
 839    }
 840
 841    // calc background total
 842    Double_t etOut = fhEtBackg->Integral();
 843    Double_t areaOut = fhAreaBackg->Integral();
 844    Float_t areaT = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 845    etbgTotalN = etOut*areaT/areaOut;
 846 }
 847
 848 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 849
 850
 851 void AliUA1JetFinderV1::Reset()
 852 {
 853   fLego->Reset();
 854   AliJetFinder::Reset();
 855 }
 856
 857 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 858
 859 void AliUA1JetFinderV1::WriteJHeaderToFile() const
 860 {
 861   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 862   header->Write();
 863 }
 864
 865 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 866
 867 void AliUA1JetFinderV1::Init()
 868 {
 869   // initializes some variables
 870   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 871   fLego = new
 872     TH2F("legoH","eta-phi",
 873          header->GetLegoNbinEta(), header->GetLegoEtaMin(),
 874          header->GetLegoEtaMax(),  header->GetLegoNbinPhi(),
 875          header->GetLegoPhiMin(),  header->GetLegoPhiMax());
 876   // Do not store in current dir
 877   fLego->SetDirectory(0);
 878
 879 }