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 "AliJet.h"
  37
  38
  39 ClassImp(AliUA1JetFinderV1)
  40
  41 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  42
  43 AliUA1JetFinderV1::AliUA1JetFinderV1()
  44
  45 {
  46   // Constructor
  47   fHeader = 0x0;
  48   fLego   = 0x0;
  49 }
  50
  51 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  52
  53 AliUA1JetFinderV1::~AliUA1JetFinderV1()
  54
  55 {
  56   // destructor
  57 }
  58
  59 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  60
  61
  62 void AliUA1JetFinderV1::FindJets()
  63
  64 {
  65   //1) Fill cell map array
  66   //2) calculate total energy and fluctuation level
  67   //3) Run algorithm
  68   //   3.1) look centroides in cell map
  69   //   3.2) calculate total energy in cones
  70   //   3.3) flag as a possible jet
  71   //   3.4) reorder cones by energy
  72   //4) subtract backg in accepted jets
  73   //5) fill AliJet list
  74
  75   // transform input to pt,eta,phi plus lego
  76
  77   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
  78   TClonesArray *lvArray = fReader->GetMomentumArray();
  79   Int_t nIn =  lvArray->GetEntries();
  80   if (nIn == 0) return;
  81
  82   // local arrays for input
  83   Float_t* ptT  = new Float_t[nIn];
  84   Float_t* etaT = new Float_t[nIn];
  85   Float_t* phiT = new Float_t[nIn];
  86   Int_t*   injet = new Int_t[nIn];
  87
  88   //total energy in array
  89   Float_t  etbgTotal = 0.0;
  90   TH1F* hPtTotal = new TH1F("hPt","Pt distribution of all particles ",100,0.0,15.0);
  91
  92   // load input vectors and calculate total energy in array
  93   for (Int_t i = 0; i < nIn; i++){
  94     TLorentzVector *lv = (TLorentzVector*) lvArray->At(i);
  95     ptT[i]  = lv->Pt();
  96     etaT[i] = lv->Eta();
  97     phiT[i] = ((lv->Phi() < 0) ? (lv->Phi()) + 2 * TMath::Pi() : lv->Phi());
  98     if (fReader->GetCutFlag(i) != 1) continue;
  99     fLego->Fill(etaT[i], phiT[i], ptT[i]);
 100     hPtTotal->Fill(ptT[i]);
 101     etbgTotal+= ptT[i];
 102   }
 103   fJets->SetNinput(nIn);
 104
 105   // calculate total energy and fluctuation in map
 106   Double_t meanpt = hPtTotal->GetMean();
 107   Double_t ptRMS = hPtTotal->GetRMS();
 108   Double_t npart = hPtTotal->GetEntries();
 109   Double_t dEtTotal = (TMath::Sqrt(npart))*TMath::Sqrt(meanpt * meanpt + ptRMS*ptRMS);
 110
 111   // arrays to hold jets
 112   Float_t* etaJet = new Float_t[30];
 113   Float_t* phiJet = new Float_t[30];
 114   Float_t* etJet  = new Float_t[30];
 115   Float_t* etsigJet  = new Float_t[30]; //signal et in jet
 116   Float_t* etallJet = new Float_t[30];  // total et in jet (tmp variable)
 117   Int_t* ncellsJet = new Int_t[30];
 118   Int_t* multJet  = new Int_t[30];
 119   Int_t nJets; // to hold number of jets found by algorithm
 120   Int_t nj;    // number of jets accepted
 121   Float_t prec  = header->GetPrecBg();
 122   Float_t bgprec = 1;
 123   while(bgprec > prec){
 124      //reset jet arrays in memory
 125      memset(etaJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 126      memset(phiJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 127      memset(etJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 128      memset(etallJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 129      memset(etsigJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 130      memset(ncellsJet,0,sizeof(Int_t)*30);
 131      memset(multJet,0,sizeof(Int_t)*30);
 132      nJets = 0;
 133      nj = 0;
 134      // reset particles-jet array in memory
 135      memset(injet,-1,sizeof(Int_t)*nIn);
 136      //run cone algorithm finder
 137      RunAlgoritm(etbgTotal,dEtTotal,nJets,etJet,etaJet,phiJet,etallJet,ncellsJet);
 138      //run background subtraction
 139      if(nJets > header->GetNAcceptJets()) // limited number of accepted jets per event
 140        nj = header->GetNAcceptJets();
 141      else
 142        nj = nJets;
 143      //subtract background
 144      Float_t etbgTotalN = 0.0; //new background
 145      if(header->GetBackgMode() == 1) // standar
 146         SubtractBackg(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 147      if(header->GetBackgMode() == 2) //cone
 148         SubtractBackgCone(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 149      if(header->GetBackgMode() == 3) //ratio
 150         SubtractBackgRatio(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 151      if(header->GetBackgMode() == 4) //statistic
 152         SubtractBackgStat(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 153      //calc precision
 154      if(etbgTotalN != 0.0)
 155         bgprec = (etbgTotal - etbgTotalN)/etbgTotalN;
 156      else
 157         bgprec = 0;
 158      etbgTotal = etbgTotalN; // update with new background estimation
 159   } //end while
 160
 161   // add jets to list
 162   Int_t* idxjets = new Int_t[nj];
 163   Int_t nselectj = 0;
 164   printf("Found %d jets \n", nj);
 165
 166   for(Int_t kj=0; kj<nj; kj++){
 167      if ((etaJet[kj] > (header->GetJetEtaMax())) ||
 168           (etaJet[kj] < (header->GetJetEtaMin())) ||
 169           (etJet[kj] < header->GetMinJetEt())) continue; // acceptance eta range and etmin
 170       Float_t px, py,pz,en; // convert to 4-vector
 171       px = etJet[kj] * TMath::Cos(phiJet[kj]);
 172       py = etJet[kj] * TMath::Sin(phiJet[kj]);
 173       pz = etJet[kj] / TMath::Tan(2.0 * TMath::ATan(TMath::Exp(-etaJet[kj])));
 174       en = TMath::Sqrt(px * px + py * py + pz * pz);
 175       fJets->AddJet(px, py, pz, en);
 176       idxjets[nselectj] = kj;
 177       nselectj++;
 178   }
 179   //add signal percentage and total signal  in AliJets for analysis tool
 180   Float_t* percentage  = new Float_t[nselectj];
 181   Int_t* ncells      = new Int_t[nselectj];
 182   Int_t* mult        = new Int_t[nselectj];
 183   for(Int_t i = 0; i< nselectj; i++){
 184      percentage[i] = etsigJet[idxjets[i]]/etJet[idxjets[i]];
 185      ncells[i] = ncellsJet[idxjets[i]];
 186      mult[i] = multJet[idxjets[i]];
 187   }
 188    //add particle-injet relationship ///
 189    for(Int_t bj = 0; bj < nIn; bj++){
 190        if(injet[bj] == -1) continue; //background particle
 191        Int_t bflag = 0;
 192        for(Int_t ci = 0; ci< nselectj; ci++){
 193            if(injet[bj] == idxjets[ci]){
 194               injet[bj]= ci;
 195               bflag++;
 196               break;
 197            }
 198        }
 199        if(bflag == 0) injet[bj] = -1; // set as background particle
 200    }
 201   fJets->SetNCells(ncells);
 202   fJets->SetPtFromSignal(percentage);
 203   fJets->SetMultiplicities(mult);
 204   fJets->SetInJet(injet);
 205   fJets->SetEtaIn(etaT);
 206   fJets->SetPhiIn(phiT);
 207   fJets->SetPtIn(ptT);
 208   fJets->SetEtAvg(etbgTotal/(4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi()));
 209
 210
 211   //delete
 212   delete ptT;
 213   delete etaT;
 214   delete phiT;
 215   delete injet;
 216   delete hPtTotal;
 217   delete etaJet;
 218   delete phiJet;
 219   delete etJet;
 220   delete etsigJet;
 221   delete etallJet;
 222   delete ncellsJet;
 223   delete multJet;
 224   delete idxjets;
 225   delete percentage;
 226   delete ncells;
 227   delete mult;
 228
 229
 230 }
 231
 232 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 233
 234 void AliUA1JetFinderV1::RunAlgoritm(Float_t etbgTotal, Double_t dEtTotal, Int_t& nJets,
 235                                   Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet,
 236                                   Float_t* etallJet, Int_t* ncellsJet)
 237 {
 238
 239    //dump lego
 240   // check enough space! *to be done*
 241   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 242   Float_t etCell[60000];   //! Cell Energy
 243   Float_t etaCell[60000];  //! Cell eta
 244   Float_t phiCell[60000];  //! Cell phi
 245   Int_t   flagCell[60000]; //! Cell flag
 246
 247   Int_t nCell = 0;
 248   TAxis* xaxis = fLego->GetXaxis();
 249   TAxis* yaxis = fLego->GetYaxis();
 250   Float_t e = 0.0;
 251   for (Int_t i = 1; i <= header->GetLegoNbinEta(); i++) {
 252       for (Int_t j = 1; j <= header->GetLegoNbinPhi(); j++) {
 253                e = fLego->GetBinContent(i,j);
 254                if (e < 0.0) continue; // don't include this cells
 255                Float_t eta  = xaxis->GetBinCenter(i);
 256                Float_t phi  = yaxis->GetBinCenter(j);
 257                etCell[nCell]  = e;
 258                etaCell[nCell] = eta;
 259                phiCell[nCell] = phi;
 260           flagCell[nCell] = 0; //default
 261                nCell++;
 262       }
 263   }
 264
 265   // Parameters from header
 266   Float_t minmove = header->GetMinMove();
 267   Float_t maxmove = header->GetMaxMove();
 268   Float_t rc      = header->GetRadius();
 269   Float_t etseed  = header->GetEtSeed();
 270   //Float_t etmin   = header->GetMinJetEt();
 271
 272
 273
 274   // tmp array of jets form algoritm
 275   Float_t etaAlgoJet[30];
 276   Float_t phiAlgoJet[30];
 277   Float_t etAlgoJet[30];
 278   Int_t   ncellsAlgoJet[30];
 279
 280   //run algorithm//
 281
 282   // sort cells by et
 283   Int_t * index  = new Int_t[nCell];
 284   TMath::Sort(nCell, etCell, index);
 285   // variable used in centroide loop
 286   Float_t eta = 0.0;
 287   Float_t phi = 0.0;
 288   Float_t eta0 = 0.0;
 289   Float_t phi0 = 0.0;
 290   Float_t etab = 0.0;
 291   Float_t phib = 0.0;
 292   Float_t etas = 0.0;
 293   Float_t phis = 0.0;
 294   Float_t ets = 0.0;
 295   Float_t deta = 0.0;
 296   Float_t dphi = 0.0;
 297   Float_t dr = 0.0;
 298   Float_t etsb = 0.0;
 299   Float_t etasb = 0.0;
 300   Float_t phisb = 0.0;
 301
 302
 303   for(Int_t icell = 0; icell < nCell; icell++){
 304         Int_t jcell = index[icell];
 305         if(etCell[jcell] <= etseed) continue; // if cell energy is low et seed
 306         if(flagCell[jcell] != 0) continue; // if cell was used before
 307         eta  = etaCell[jcell];
 308         phi  = phiCell[jcell];
 309         eta0 = eta;
 310         phi0 = phi;
 311         etab = eta;
 312         phib = phi;
 313         ets  = etCell[jcell];
 314         etas = 0.0;
 315         phis = 0.0;
 316         etsb = ets;
 317         etasb = 0.0;
 318         phisb = 0.0;
 319         for(Int_t kcell =0; kcell < nCell; kcell++){
 320             Int_t lcell = index[kcell];
 321             if(lcell == jcell) continue; // cell itself
 322             if(flagCell[lcell] != 0) continue; // cell used before
 323             if(etCell[lcell] > etCell[jcell]) continue;
 324             //calculate dr
 325             deta = etaCell[lcell] - eta;
 326                  dphi = phiCell[lcell] - phi;
 327                  if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 328                  if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 329                  dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 330             if(dr <= rc){
 331                // calculate offset from initiate cell
 332                deta = etaCell[lcell] - eta0;
 333                dphi = phiCell[lcell] - phi0;
 334                if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 335                     if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 336                etas = etas + etCell[lcell]*deta;
 337                phis = phis + etCell[lcell]*dphi;
 338                ets = ets + etCell[lcell];
 339                //new weighted eta and phi including this cell
 340                eta = eta0 + etas/ets;
 341                phi = phi0 + phis/ets;
 342                // if cone does not move much, just go to next step
 343                dr = TMath::Sqrt((eta-etab)*(eta-etab) + (phi-phib)*(phi-phib));
 344                if(dr <= minmove) break;
 345                // cone should not move more than max_mov
 346                dr = TMath::Sqrt((etas/ets)*(etas/ets) + (phis/ets)*(phis/ets));
 347                if(dr > maxmove){
 348                   eta = etab;
 349                   phi = phib;
 350                   ets = etsb;
 351                   etas = etasb;
 352                   phis = phisb;
 353                }else{ // store this loop information
 354                  etab=eta;
 355                  phib=phi;
 356                  etsb = ets;
 357                  etasb = etas;
 358                  phisb = phis;
 359                }
 360             }
 361         }//end of cells loop looking centroide
 362
 363         //avoid cones overloap (to be implemented in the future)
 364
 365         //flag cells in Rc, estimate total energy in cone
 366         Float_t etCone = 0.0;
 367         Int_t   nCellIn = 0;
 368         rc = header->GetRadius();
 369         for(Int_t ncell =0; ncell < nCell; ncell++){
 370             if(flagCell[ncell] != 0) continue; // cell used before
 371            //calculate dr
 372             deta = etaCell[ncell] - eta;
 373                  dphi = phiCell[ncell] - phi;
 374                  if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 375                  if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 376                  dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 377             if(dr <= rc){  // cell in cone
 378                flagCell[ncell] = -1;
 379                etCone+=etCell[ncell];
 380                nCellIn++;
 381             }
 382         }
 383
 384         // select jets with et > background
 385         // estimate max fluctuation of background in cone
 386         Double_t ncellin = (Double_t)nCellIn;
 387         Double_t ntcell  = (Double_t)nCell;
 388         Double_t etbmax = (etbgTotal + dEtTotal )*(ncellin/ntcell);
 389         // min cone et
 390         Double_t etcmin = etCone ;  // could be used etCone - etmin !!
 391         //desicions !! etbmax < etcmin
 392         for(Int_t mcell =0; mcell < nCell; mcell++){
 393             if(flagCell[mcell] == -1){
 394               if(etbmax < etcmin)
 395                  flagCell[mcell] = 1; //flag cell as used
 396               else
 397                  flagCell[mcell] = 0; // leave it free
 398             }
 399         }
 400         //store tmp jet info !!!
 401        if(etbmax < etcmin) {
 402              etaAlgoJet[nJets] = eta;
 403              phiAlgoJet[nJets] = phi;
 404              etAlgoJet[nJets] = etCone;
 405              ncellsAlgoJet[nJets] = nCellIn;
 406              nJets++;
 407         }
 408
 409   } // end of cells loop
 410
 411   //reorder jets by et in cone
 412   //sort jets by energy
 413   Int_t * idx  = new Int_t[nJets];
 414   TMath::Sort(nJets, etAlgoJet, idx);
 415   for(Int_t p = 0; p < nJets; p++){
 416      etaJet[p] = etaAlgoJet[idx[p]];
 417      phiJet[p] = phiAlgoJet[idx[p]];
 418      etJet[p] = etAlgoJet[idx[p]];
 419      etallJet[p] = etAlgoJet[idx[p]];
 420      ncellsJet[p] = ncellsAlgoJet[idx[p]];
 421   }
 422
 423
 424   //delete
 425   delete index;
 426   delete idx;
 427
 428 }
 429 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 430
 431 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackg(Int_t& nIn, Int_t&nJ, Float_t&etbgTotalN,
 432                       Float_t* ptT, Float_t* etaT, Float_t* phiT,
 433                       Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 434                       Int_t* multJet, Int_t* injet)
 435 {
 436   //background subtraction using cone method but without correction in dE/deta distribution
 437
 438   //calculate energy inside and outside cones
 439   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 440   Float_t rc= header->GetRadius();
 441   Float_t etIn[30];
 442   Float_t etOut = 0;
 443   for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 444      // if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue; // pt cut
 445      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){
 446          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 447               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 448          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 449               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 450               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 451          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 452              multJet[ijet]++;
 453              injet[jpart] = ijet;
 454              if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){ // pt cut
 455                 etIn[ijet] += ptT[jpart];
 456                 if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet]+= ptT[jpart];
 457              }
 458              break;
 459          }
 460      }// end jets loop
 461      if(injet[jpart] == -1 && fReader->GetCutFlag(jpart) == 1)
 462         etOut += ptT[jpart]; // particle outside cones and pt cut
 463   } //end particle loop
 464
 465   //estimate jets and background areas
 466   Float_t areaJet[30];
 467   Float_t areaOut = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 468   for(Int_t k=0; k<nJ; k++){
 469       Float_t detamax = etaJet[k] + rc;
 470       Float_t detamin = etaJet[k] - rc;
 471       Float_t accmax = 0.0; Float_t accmin = 0.0;
 472       if(detamax > header->GetLegoEtaMax()){ // sector outside etamax
 473          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() - etaJet[k];
 474          accmax = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 475       }
 476       if(detamin < header->GetLegoEtaMin()){ // sector outside etamin
 477          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() + etaJet[k];
 478          accmin = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 479       }
 480       areaJet[k] = rc*rc*TMath::Pi() - accmax - accmin;
 481       areaOut = areaOut - areaJet[k];
 482   }
 483   //subtract background using area method
 484   for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){
 485      Float_t areaRatio = areaJet[ljet]/areaOut;
 486      etJet[ljet] = etIn[ljet]-etOut*areaRatio; // subtraction
 487   }
 488
 489   // estimate new total background
 490   Float_t areaT = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 491   etbgTotalN = etOut*areaT/areaOut;
 492
 493
 494 }
 495
 496 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 497
 498 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackgStat(Int_t& nIn, Int_t&nJ,Float_t&etbgTotalN,
 499                       Float_t* ptT, Float_t* etaT, Float_t* phiT,
 500                       Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 501                       Int_t* multJet, Int_t* injet)
 502 {
 503
 504   //background subtraction using statistical method
 505   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 506   Float_t etbgStat = header->GetBackgStat(); // pre-calculated background
 507
 508   //calculate energy inside
 509   Float_t rc= header->GetRadius();
 510   Float_t etIn[30];
 511
 512   for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 513      //if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue; // pt cut
 514      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){
 515          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 516               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 517          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 518               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 519               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 520          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 521              multJet[ijet]++;
 522              injet[jpart] = ijet;
 523              if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){ // pt cut
 524                 etIn[ijet]+= ptT[jpart];
 525                 if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet] += ptT[jpart];
 526              }
 527              break;
 528          }
 529      }// end jets loop
 530   } //end particle loop
 531
 532   //calc jets areas
 533   Float_t areaJet[30];
 534   Float_t areaOut = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 535   for(Int_t k=0; k<nJ; k++){
 536       Float_t detamax = etaJet[k] + rc;
 537       Float_t detamin = etaJet[k] - rc;
 538       Float_t accmax = 0.0; Float_t accmin = 0.0;
 539       if(detamax > header->GetLegoEtaMax()){ // sector outside etamax
 540          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() - etaJet[k];
 541          accmax = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 542       }
 543       if(detamin < header->GetLegoEtaMin()){ // sector outside etamin
 544          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() + etaJet[k];
 545          accmin = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 546       }
 547       areaJet[k] = rc*rc*TMath::Pi() - accmax - accmin;
 548   }
 549
 550   //subtract background using area method
 551   for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){
 552      Float_t areaRatio = areaJet[ljet]/areaOut;
 553      etJet[ljet] = etIn[ljet]-etbgStat*areaRatio; // subtraction
 554   }
 555
 556   etbgTotalN = etbgStat;
 557
 558 }
 559
 560 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 561
 562 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackgCone(Int_t& nIn, Int_t&nJ,Float_t& etbgTotalN,
 563                       Float_t* ptT, Float_t* etaT, Float_t* phiT,
 564                       Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 565                       Int_t* multJet, Int_t* injet)
 566 {
 567    // Cone background subtraction method taking into acount dEt/deta distribution
 568     AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 569    //general
 570    Float_t rc= header->GetRadius();
 571    Float_t etamax = header->GetLegoEtaMax();
 572    Float_t etamin = header->GetLegoEtaMin();
 573    Int_t ndiv = 100;
 574
 575    // jet energy and area arrays
 576    TH1F* hEtJet[30];
 577    TH1F* hAreaJet[30];
 578    for(Int_t mjet=0; mjet<nJ; mjet++){
 579      char hEtname[256]; char hAreaname[256];
 580      sprintf(hEtname, "hEtJet%d", mjet); sprintf(hAreaname, "hAreaJet%d", mjet);
 581      hEtJet[mjet] = new TH1F(hEtname,"et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 582      hAreaJet[mjet] = new TH1F(hAreaname,"area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 583   }
 584    // background energy and area
 585    TH1F* hEtBackg = new TH1F("hEtBackg"," backg et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 586    TH1F* hAreaBackg = new TH1F("hAreaBackg","backg area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 587
 588    //fill energies
 589    for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 590      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 591          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 592          Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 593          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 594          if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 595          Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 596          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 597              injet[jpart] = ijet;
 598              multJet[ijet]++;
 599              if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){// pt cut
 600                 hEtJet[ijet]->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); //particle inside cone
 601                 if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet] += ptT[jpart];
 602              }
 603              break;
 604          }
 605      }// end jets loop
 606      if(injet[jpart] == -1  && fReader->GetCutFlag(jpart) == 1)
 607         hEtBackg->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); // particle outside cones
 608   } //end particle loop
 609
 610    //calc areas
 611    Float_t eta0 = etamin;
 612    Float_t etaw = (etamax - etamin)/((Float_t)ndiv);
 613    Float_t eta1 = eta0 + etaw;
 614    for(Int_t etabin = 0; etabin< ndiv; etabin++){ // loop for all eta bins
 615       Float_t etac = eta0 + etaw/2.0;
 616       Float_t areabg = etaw*2.0*TMath::Pi();
 617       for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 618           Float_t deta0 = TMath::Abs(eta0 - etaJet[ijet]);
 619           Float_t deta1 = TMath::Abs(eta1 - etaJet[ijet]);
 620           Float_t acc0 = 0.0; Float_t acc1 = 0.0;
 621           Float_t areaj = 0.0;
 622           if(deta0 > rc && deta1 < rc){
 623              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 624              areaj = acc1;
 625           }
 626           if(deta0 < rc && deta1 > rc){
 627              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 628              areaj = acc0;
 629           }
 630           if(deta0 < rc && deta1 < rc){
 631              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 632              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 633              if(eta1<etaJet[ijet]) areaj = acc1-acc0;  // case 1
 634              if((eta0 < etaJet[ijet]) && (etaJet[ijet]<eta1)) areaj = rc*rc*TMath::Pi() - acc1 -acc0; // case 2
 635              if(etaJet[ijet] < eta0) areaj = acc0 -acc1; // case 3
 636           }
 637           hAreaJet[ijet]->Fill(etac,areaj);
 638           areabg = areabg - areaj;
 639       } // end jets loop
 640       hAreaBackg->Fill(etac,areabg);
 641       eta0 = eta1;
 642       eta1 = eta1 + etaw;
 643    } // end loop for all eta bins
 644
 645    //subtract background
 646    for(Int_t kjet=0; kjet<nJ; kjet++){
 647        etJet[kjet] = 0.0; // first  clear etJet for this jet
 648        for(Int_t bin = 0; bin< ndiv; bin++){
 649            if(hAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin)){
 650               Float_t areab = hAreaBackg->GetBinContent(bin);
 651               Float_t etb = hEtBackg->GetBinContent(bin);
 652               Float_t areaR = (hAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin))/areab;
 653               etJet[kjet] = etJet[kjet] + ((hEtJet[kjet]->GetBinContent(bin)) - etb*areaR); //subtraction
 654            }
 655        }
 656    }
 657
 658    // calc background total
 659    Double_t etOut = hEtBackg->Integral();
 660    Double_t areaOut = hAreaBackg->Integral();
 661    Float_t areaT = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 662    etbgTotalN = etOut*areaT/areaOut;
 663
 664    //delete
 665    for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){  // loop for all jets
 666        delete hEtJet[ljet];
 667        delete hAreaJet[ljet];
 668    }
 669
 670    delete hEtBackg;
 671    delete hAreaBackg;
 672 }
 673
 674 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 675
 676
 677 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackgRatio(Int_t& nIn, Int_t&nJ,Float_t& etbgTotalN,
 678                       Float_t* ptT, Float_t* etaT, Float_t* phiT,
 679                       Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 680                        Int_t* multJet, Int_t* injet)
 681 {
 682    // Ratio background subtraction method taking into acount dEt/deta distribution
 683     AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 684    //factor F calc before
 685     Float_t bgRatioCut = header->GetBackgCutRatio();
 686
 687
 688    //general
 689    Float_t rc= header->GetRadius();
 690    Float_t etamax = header->GetLegoEtaMax();
 691    Float_t etamin = header->GetLegoEtaMin();
 692    Int_t ndiv = 100;
 693
 694    // jet energy and area arrays
 695    TH1F* hEtJet[30];
 696    TH1F* hAreaJet[30];
 697    for(Int_t mjet=0; mjet<nJ; mjet++){
 698      char hEtname[256]; char hAreaname[256];
 699      sprintf(hEtname, "hEtJet%d", mjet); sprintf(hAreaname, "hAreaJet%d", mjet);
 700      hEtJet[mjet] = new TH1F(hEtname,"et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);        // change range
 701      hAreaJet[mjet] = new TH1F(hAreaname,"area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);  // change range
 702   }
 703    // background energy and area
 704    TH1F* hEtBackg = new TH1F("hEtBackg"," backg et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);         // change range
 705    TH1F* hAreaBackg = new TH1F("hAreaBackg","backg area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);  // change range
 706
 707    //fill energies
 708    for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 709      //if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue;
 710      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 711          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 712               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 713          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 714               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 715               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 716          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 717             multJet[ijet]++;
 718             injet[jpart] = ijet;
 719             if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){ //pt cut
 720                hEtJet[ijet]->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); //particle inside cone and pt cut
 721                if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet] += ptT[jpart];
 722             }
 723             break;
 724          }
 725      }// end jets loop
 726      if(injet[jpart] == -1) hEtBackg->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); // particle outside cones
 727   } //end particle loop
 728
 729    //calc areas
 730    Float_t eta0 = etamin;
 731    Float_t etaw = (etamax - etamin)/((Float_t)ndiv);
 732    Float_t eta1 = eta0 + etaw;
 733    for(Int_t etabin = 0; etabin< ndiv; etabin++){ // loop for all eta bins
 734       Float_t etac = eta0 + etaw/2.0;
 735       Float_t areabg = etaw*2.0*TMath::Pi();
 736       for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 737           Float_t deta0 = TMath::Abs(eta0 - etaJet[ijet]);
 738           Float_t deta1 = TMath::Abs(eta1 - etaJet[ijet]);
 739           Float_t acc0 = 0.0; Float_t acc1 = 0.0;
 740           Float_t areaj = 0.0;
 741           if(deta0 > rc && deta1 < rc){
 742              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 743              areaj = acc1;
 744           }
 745           if(deta0 < rc && deta1 > rc){
 746              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 747              areaj = acc0;
 748           }
 749           if(deta0 < rc && deta1 < rc){
 750              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 751              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 752              if(eta1<etaJet[ijet]) areaj = acc1-acc0;  // case 1
 753              if((eta0 < etaJet[ijet]) && (etaJet[ijet]<eta1)) areaj = rc*rc*TMath::Pi() - acc1 -acc0; // case 2
 754              if(etaJet[ijet] < eta0) areaj = acc0 -acc1; // case 3
 755           }
 756           hAreaJet[ijet]->Fill(etac,areaj);
 757           areabg = areabg - areaj;
 758       } // end jets loop
 759       hAreaBackg->Fill(etac,areabg);
 760       eta0 = eta1;
 761       eta1 = eta1 + etaw;
 762    } // end loop for all eta bins
 763
 764    //subtract background
 765    for(Int_t kjet=0; kjet<nJ; kjet++){
 766        etJet[kjet] = 0.0; // first  clear etJet for this jet
 767        for(Int_t bin = 0; bin< ndiv; bin++){
 768            if(hAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin)){
 769               Float_t areab = hAreaBackg->GetBinContent(bin);
 770               Float_t etb = hEtBackg->GetBinContent(bin);
 771               Float_t areaR = (hAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin))/areab;
 772               etJet[kjet] = etJet[kjet] + ((hEtJet[kjet]->GetBinContent(bin)) - etb*areaR*bgRatioCut); //subtraction
 773            }
 774        }
 775    }
 776
 777    // calc background total
 778    Double_t etOut = hEtBackg->Integral();
 779    Double_t areaOut = hAreaBackg->Integral();
 780    Float_t areaT = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 781    etbgTotalN = etOut*areaT/areaOut;
 782
 783    //delete
 784    for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){  // loop for all jets
 785        delete hEtJet[ljet];
 786        delete hAreaJet[ljet];
 787    }
 788
 789    delete hEtBackg;
 790    delete hAreaBackg;
 791 }
 792
 793 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 794
 795
 796 void AliUA1JetFinderV1::Reset()
 797 {
 798   fLego->Reset();
 799   fJets->ClearJets();
 800 }
 801
 802 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 803
 804 void AliUA1JetFinderV1::WriteJHeaderToFile()
 805 {
 806   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 807   header->Write();
 808 }
 809
 810 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 811
 812 void AliUA1JetFinderV1::Init()
 813 {
 814   // initializes some variables
 815   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 816    // book lego
 817   fLego = new
 818     TH2F("legoH","eta-phi",
 819          header->GetLegoNbinEta(), header->GetLegoEtaMin(),
 820          header->GetLegoEtaMax(),  header->GetLegoNbinPhi(),
 821          header->GetLegoPhiMin(),  header->GetLegoPhiMax());
 822
 823 }