PWGJE/EMCALJetTasks/UserTasks/AliAnalysisTaskJetMatching.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 //
  17 // General task to match two sets of jets
  18 //
  19 // This task takes two TClonesArray's as input:
  20 // [1] fSourceJets - e.g. pythia jets
  21 // [2] fTargetJets - e.g. a samle containing pythia jets embedded in a pbpb event
  22 // the task will try to match jets from the source array to the target array, and
  23 // save the found TARGET jets in a new array 'fMatchedJets'
  24 // the purpose of this task is twofold
  25 // [1] matching for embedding studies
  26 // [2] matching to create a detector response function
  27 //
  28 // matching is done in three steps
  29 // [1] geometric matching, where jets are matched by R = sqrt(dphi*dphi-deta*deta) or directly via dphi and deta
  30 // [2] optional injection / bijection check
  31 //     in this check, it is made sure that fSourceJets -> fMatchedJets is either an injective non-surjective
  32 //     or bijective map, depending on the matching resolution which is chosen for step [1]
  33 //     so that each source jet has a unique target and vice-versa.
  34 //     if R (or dphi, deta) are proportional to, or larger than, the jet radius, matching tends to be
  35 //     bijective (each source has a target), if R is chosen to be very small, source jets might be lost
  36 //     as no target can be found.
  37 //     the mapping is done in such a way that each target is matched to its closest source and each source
  38 //     is mapped to its closest target
  39 // [3] constituent matching
  40 //     - how many constituents of the source jet are present in the matched jet?
  41 //       a cut on the constituent fraction can be performed (not recommended)
  42 //     - how much of the original pt is recovered in the matched jet?
  43 //       a cut on the fraction of recovered / original pt can be performed (recommended)
  44 //
  45 // detector response
  46 //     to obtain a detector respose function, supply
  47 // [1] fSourceJets - particle level jets
  48 // [2] fTargetJets - detector level jets
  49 //
  50 // Author: Redmer Alexander Bertens, Utrecht Univeristy, Utrecht, Netherlands
  51 // rbertens@cern.ch, rbertens@nikhef.nl, r.a.bertens@uu.nl
  52
  53 // root includes
  54 #include <TClonesArray.h>
  55 #include <TChain.h>
  56 #include <TMath.h>
  57 #include <TF1.h>
  58 #include <TF2.h>
  59 #include <TH1F.h>
  60 #include <TH2F.h>
  61 #include <TProfile.h>
  62 #include <TFile.h>
  63 #include <TTree.h>
  64 #include <TKey.h>
  65 #include <TSystem.h>
  66 // aliroot includes
  67 #include <AliAnalysisTask.h>
  68 #include <AliAnalysisManager.h>
  69 #include <AliLog.h>
  70 #include <AliVEvent.h>
  71 #include <AliVParticle.h>
  72 // emcal jet framework includes
  73 #include <AliEmcalJet.h>
  74 #include <AliAnalysisTaskJetMatching.h>
  75 #include <AliLocalRhoParameter.h>
  76
  77 class AliAnalysisTaskJetMatching;
  78 using namespace std;
  79
  80 ClassImp(AliAnalysisTaskJetMatching)
  81
  82 AliAnalysisTaskJetMatching::AliAnalysisTaskJetMatching() : AliAnalysisTaskEmcalJet("AliAnalysisTaskJetMatching", kTRUE),
  83     fDebug(0), fSourceJets(0), fSourceJetsName(0), fTargetJets(0), fTargetJetsName(0), fMatchedJets(0), fMatchedJetsName(GetName()), fSourceRho(0), fSourceRhoName(0), fTargetRho(0), fTargetRhoName(0), fUseScaledRho(0), fSourceRadius(0.3), fTargetRadius(0.3), fMatchingScheme(kGeoEtaPhi), fUseEmcalBaseJetCuts(kFALSE), fSourceBKG(kNoSourceBKG), fTargetBKG(kNoTargetBKG), fOutputList(0), fHistUnsortedCorrelation(0), fHistMatchedCorrelation(0), fHistSourceJetPt(0), fHistMatchedSourceJetPt(0), fHistTargetJetPt(0), fHistMatchedJetPt(0), fHistSourceMatchedJetPt(0), fHistDetectorResponseProb(0), fHistNoConstSourceJet(0), fHistNoConstTargetJet(0), fHistNoConstMatchJet(0), fProfFracPtMatched(0), fProfFracPtJets(0), fProfFracNoMatched(0), fProfFracNoJets(0), fHistDiJet(0), fHistDiJetLeadingJet(0), fHistDiJetDPhi(0), fHistDiJetDPt(0), fHistAnalysisSummary(0), fProfQAMatched(0), fProfQA(0), fNoMatchedJets(200), fMatchEta(.3), fMatchPhi(.3), fMatchR(.08), fDoDetectorResponse(kFALSE), fMatchConstituents(kTRUE), fMinFracRecoveredConstituents(.5), fMinFracRecoveredConstituentPt(0.5), fGetBijection(kTRUE), fh1Trials(0x0), fh1AvgTrials(0x0), fh1Xsec(0x0), fAvgTrials(0) {
  84     // default constructor
  85     ClearMatchedJetsCache();
  86 }
  87 //_____________________________________________________________________________
  88 AliAnalysisTaskJetMatching::AliAnalysisTaskJetMatching(const char* name) : AliAnalysisTaskEmcalJet(name, kTRUE),
  89     fDebug(0), fSourceJets(0), fSourceJetsName(0), fTargetJets(0), fTargetJetsName(0), fMatchedJets(0), fMatchedJetsName(GetName()), fSourceRho(0), fSourceRhoName(0), fTargetRho(0), fTargetRhoName(0), fUseScaledRho(0), fSourceRadius(0.3), fTargetRadius(0.3), fMatchingScheme(kGeoEtaPhi), fUseEmcalBaseJetCuts(kFALSE), fSourceBKG(kNoSourceBKG), fTargetBKG(kNoTargetBKG), fOutputList(0), fHistUnsortedCorrelation(0), fHistMatchedCorrelation(0), fHistSourceJetPt(0), fHistMatchedSourceJetPt(0), fHistTargetJetPt(0), fHistMatchedJetPt(0), fHistSourceMatchedJetPt(0), fHistDetectorResponseProb(0), fHistNoConstSourceJet(0), fHistNoConstTargetJet(0), fHistNoConstMatchJet(0), fProfFracPtMatched(0), fProfFracPtJets(0), fProfFracNoMatched(0), fProfFracNoJets(0), fHistDiJet(0), fHistDiJetLeadingJet(0), fHistDiJetDPhi(0), fHistDiJetDPt(0), fHistAnalysisSummary(0), fProfQAMatched(0), fProfQA(0), fNoMatchedJets(200), fMatchEta(.3), fMatchPhi(.3), fMatchR(.08), fDoDetectorResponse(kFALSE), fMatchConstituents(kTRUE), fMinFracRecoveredConstituents(0.5), fMinFracRecoveredConstituentPt(0.5), fGetBijection(kTRUE), fh1Trials(0x0), fh1AvgTrials(0x0), fh1Xsec(0x0), fAvgTrials(0) {
  90     // constructor
  91     ClearMatchedJetsCache();
  92     DefineInput(0, TChain::Class());
  93     DefineOutput(1, TList::Class());
  94 }
  95 //_____________________________________________________________________________
  96 AliAnalysisTaskJetMatching::~AliAnalysisTaskJetMatching()
  97 {
  98     // destructor
  99     if(fOutputList)             delete fOutputList;
 100 }
 101 //_____________________________________________________________________________
 102 void AliAnalysisTaskJetMatching::ExecOnce()
 103 {
 104     // initialize the anaysis
 105     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 106     // get the stand alone jets from the input event
 107     fSourceJets = dynamic_cast<TClonesArray*>(InputEvent()->FindListObject(fSourceJetsName.Data()));
 108     if(!fSourceJets) AliFatal(Form("%s: Container with name %s not found. Aborting", GetName(), fSourceJetsName.Data()));
 109     fTargetJets = dynamic_cast<TClonesArray*>(InputEvent()->FindListObject(fTargetJetsName.Data()));
 110     if(!fTargetJets) AliFatal(Form("%s: Container with name %s not found. Aborting", GetName(), fSourceJetsName.Data()));
 111     // append the list of matched jets to the event
 112     fMatchedJets->Delete();
 113     if (!(InputEvent()->FindListObject(fMatchedJetsName))) InputEvent()->AddObject(fMatchedJets);
 114     else AliFatal(Form("%s: Object with name %s already in event! Aborting", GetName(), fMatchedJetsName.Data()));
 115     FillAnalysisSummaryHistogram();
 116     switch (fSourceBKG) {
 117         case kSourceLocalRho : {
 118             fSourceRho = dynamic_cast<AliLocalRhoParameter*>(InputEvent()->FindListObject(fSourceRhoName));
 119             if(!fSourceRho) AliFatal(Form("%s: Object with name %s requested but not found! Aborting", GetName(), fSourceRhoName.Data()));
 120         } break;
 121         default : break;
 122     }
 123     switch (fTargetBKG) {
 124         case kTargetLocalRho : {
 125             fTargetRho = dynamic_cast<AliLocalRhoParameter*>(InputEvent()->FindListObject(fTargetRhoName));
 126             if(!fTargetRho) AliFatal(Form("%s: Object with name %s requested but not found! Aborting", GetName(), fTargetRhoName.Data()));
 127         } break;
 128         default : break;
 129     }
 130     AliAnalysisTaskEmcalJet::ExecOnce(); // init base class
 131     if(fDoDetectorResponse) fMatchConstituents = kFALSE;
 132 }
 133 //_____________________________________________________________________________
 134 void AliAnalysisTaskJetMatching::UserCreateOutputObjects()
 135 {
 136     // create output objects
 137     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 138      // add the matched jets array to the event
 139     fMatchedJets = new TClonesArray("AliEmcalJet");
 140     fMatchedJets->SetName(fMatchedJetsName);
 141     fOutputList = new TList();
 142     fOutputList->SetOwner(kTRUE);
 143     // add analysis histograms
 144     fHistUnsortedCorrelation = BookTH1F("fHistUnsortedCorrelation", "#Delta #varphi unsorted", 50, 0, TMath::Pi());
 145     fHistMatchedCorrelation = BookTH1F("fHistMatchedCorrelation", "#Delta #varphi matched", 50, 0, TMath::Pi());
 146     fHistSourceJetPt = (fDoDetectorResponse) ? BookTH1F("fHistParticleLevelJetPt", "p_{t}^{gen} [GeV/c]", 150, -50, 250) :  BookTH1F("fHistSourceJetPt", "p_{t} [GeV/c]", 150, -50, 250);
 147     fHistMatchedSourceJetPt = (fDoDetectorResponse) ? BookTH1F("fHistMatchedParticleLevelJetPt", "p_{t}^{gen} [GeV/c]", 150, -50, 250) : BookTH1F("fHistMatchedSourceJetPt", "p_{t} [GeV/c]", 150, -50, 250);
 148     fHistTargetJetPt = BookTH1F("fHistTargetJetPt", "p_{t} [GeV/c]", 150, -50, 250);
 149     fHistMatchedJetPt = (fDoDetectorResponse) ? BookTH1F("fHistDetectorLevelJet", "p_{t}^{rec}", 150, -50, 250) : BookTH1F("fHistMatchedJetPt", "p_{t} [GeV/c]", 150, -50, 250);
 150     fHistSourceMatchedJetPt = (fDoDetectorResponse) ? BookTH2F("fHistDetectorResponse", "particle level jet p_{t}^{gen} [GeV/c]", "detector level jet p_{t}^{rec} [GeV/c]", 300, -50, 250, 300, -50, 250) : BookTH2F("fHistSourceMatchedJetPt", "source jet p_{t} [GeV/c]", "matched jet p_{t} [GeV/c]", 300, -50, 250, 300, -50, 250);
 151     if(fDoDetectorResponse) {
 152         fHistDetectorResponseProb = BookTH2F("fHistDetectorResponseProb", "(p_{t}^{det} - p_{t}^{part})/p_{t}^{part}", "p_{t}^{part}", 100, -1.5, 1., 20, 0, 200);
 153         fh1Xsec = new TProfile("fh1Xsec","xsec from pyxsec.root",1,0,1);
 154         fh1Xsec->GetXaxis()->SetBinLabel(1,"<#sigma>");
 155         fOutputList->Add(fh1Xsec);
 156         fh1Trials = new TH1F("fh1Trials","trials root file",1,0,1);
 157         fh1Trials->GetXaxis()->SetBinLabel(1,"#sum{ntrials}");
 158         fOutputList->Add(fh1Trials);
 159         fh1AvgTrials = new TH1F("fh1AvgTrials","avg trials root file",1,0,1);
 160         fh1AvgTrials->GetXaxis()->SetBinLabel(1,"#sum{avg ntrials}");
 161         fOutputList->Add(fh1AvgTrials);
 162     }
 163     fHistNoConstSourceJet = BookTH1F("fHistNoConstSourceJet", "number of constituents source jets", 50, 0, 50);
 164     fHistNoConstTargetJet = BookTH1F("fHistNoConstTargetJet", "number of constituents target jets", 50, 0, 50);
 165     fHistNoConstMatchJet = BookTH1F("fHistNoConstMatchJet", "number of constituents matched jets", 50, 0, 50);
 166     if(!fDoDetectorResponse) { // these observables cannot be measured in current detector response mode
 167         fProfFracPtMatched = new TProfile("fProfFracPtMatched", "recovered target p_{T} / source p_{T}", 15, -50, 250);
 168         fOutputList->Add(fProfFracPtMatched);
 169         fProfFracNoMatched = new TProfile("fProfFracNoMatched", "recovered target constituents / source constituents", 15, -50, 250);
 170         fOutputList->Add(fProfFracNoMatched);
 171     }
 172     // the analysis summary histo which stores all the analysis flags is always written to file
 173     fHistAnalysisSummary = BookTH1F("fHistAnalysisSummary", "flag", 51, -0.5, 15.5);
 174     fProfQAMatched = new TProfile("fProfQAMatched", "fProfQAMatched", 3, 0, 3);
 175     fProfQAMatched->GetXaxis()->SetBinLabel(1, "<#delta p_{t} >");
 176     fProfQAMatched->GetXaxis()->SetBinLabel(2, "<#delta #eta>");
 177     fProfQAMatched->GetXaxis()->SetBinLabel(3, "<#delta #varphi>");
 178     fOutputList->Add(fProfQAMatched);
 179     fProfQA = new TProfile("fProfQA", "fProfQA", 3, 0, 3);
 180     fProfQA->GetXaxis()->SetBinLabel(1, "<#delta p_{t} >");
 181     fProfQA->GetXaxis()->SetBinLabel(2, "<#delta #eta>");
 182     fProfQA->GetXaxis()->SetBinLabel(3, "<#delta #varphi>");
 183     fOutputList->Add(fProfQA);
 184     fProfFracPtJets = new TProfile("fProfFracPtJets", "source p_{T} / target p_{T}", 15, -50, 250);
 185     fOutputList->Add(fProfFracPtJets);
 186     fProfFracNoJets = new TProfile("fProfFracNoJets", "source constituents / target constituents", 15, -50, 250);
 187     fOutputList->Add(fProfFracNoJets);
 188     switch (fMatchingScheme) {
 189         case kDiJet : {
 190             fHistDiJet = BookTH2F("fHistDiJet", "matched di-jet #varphi", "matched di-jet #eta", 100, 0., TMath::TwoPi(), 100, -5., 5.);
 191             fHistDiJetLeadingJet = BookTH2F("fHistDiJetLeadingJet", "leading jet #varphi", "leadingd jet #eta", 100, 0., TMath::TwoPi(), 100, -5., 5.);
 192             fHistDiJetDPhi = BookTH1F("fHistDiJetDPhi", "leading jet #varphi - (matched jet #varphi - #pi)", 100, -1.*TMath::Pi(), TMath::Pi());
 193             fHistDiJetDPt = BookTH1F("fHistDiJetDPt", "leading jet p_{T} - sub leading jet p_{T} (GeV/c)", 100, -25, 25);
 194         } break;
 195         default : break;
 196     }
 197     fOutputList->Sort();
 198     PostData(1, fOutputList);
 199 }
 200 //_____________________________________________________________________________
 201 TH1F* AliAnalysisTaskJetMatching::BookTH1F(const char* name, const char* x, Int_t bins, Double_t min, Double_t max, Bool_t append)
 202 {
 203     // book a TH1F and connect it to the output container
 204     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 205     if(!fOutputList) return 0x0;
 206     TString title(name);
 207     title += Form(";%s;[counts]", x);
 208     TH1F* histogram = new TH1F(name, title.Data(), bins, min, max);
 209     histogram->Sumw2();
 210     if(append) fOutputList->Add(histogram);
 211     return histogram;
 212 }
 213 //_____________________________________________________________________________
 214 TH2F* AliAnalysisTaskJetMatching::BookTH2F(const char* name, const char* x, const char*y, Int_t binsx, Double_t minx, Double_t maxx, Int_t binsy, Double_t miny, Double_t maxy, Bool_t append)
 215 {
 216     // book a TH2F and connect it to the output container
 217     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 218     if(!fOutputList) return 0x0;
 219     TString title(name);
 220     title += Form(";%s;%s", x, y);
 221     TH2F* histogram = new TH2F(name, title.Data(), binsx, minx, maxx, binsy, miny, maxy);
 222     histogram->Sumw2();
 223     if(append) fOutputList->Add(histogram);
 224     return histogram;
 225 }
 226 //_____________________________________________________________________________
 227 Bool_t AliAnalysisTaskJetMatching::Notify()
 228 {
 229     // for each file get the number of trials and pythia cross section
 230     // see  $ALICE_ROOT/PWGJE/AliAnalysisTaskJetProperties.cxx
 231     //      $ALICE_ROOT/PWG/Tools/AliAnalysisHelperJetTasks.cxx
 232     // this function is implenented here temporarily to avoid introducing a dependency
 233     // later on this could just be a call to a static helper function
 234     if(!fDoDetectorResponse) return kTRUE;
 235     Float_t xsection(0), ftrials(1);
 236     fAvgTrials = ftrials;
 237     TTree *tree = AliAnalysisManager::GetAnalysisManager()->GetTree();
 238     if(tree) {
 239         TFile *curfile = tree->GetCurrentFile();
 240         if (!curfile) return kFALSE;
 241         TString file(curfile->GetName());
 242         if(file.Contains("root_archive.zip#")) file.Replace(file.Index("#",1,file.Index("root_archive",12,0,TString::kExact),TString::kExact)+1,file.Index(".root",5,TString::kExact)-file.Index("root_archive",12,0,TString::kExact),"");
 243         else file.ReplaceAll(gSystem->BaseName(file.Data()),"");
 244         TFile *fxsec = TFile::Open(Form("%s%s",file.Data(),"pyxsec.root"));
 245         if(!fxsec) {
 246             fxsec = TFile::Open(Form("%s%s",file.Data(),"pyxsec_hists.root"));
 247             if(fxsec) {
 248                 TKey* key = (TKey*)fxsec->GetListOfKeys()->At(0);
 249                 if(key) {
 250                       TList *list = dynamic_cast<TList*>(key->ReadObj());
 251                       if(list) {
 252                           xsection = ((TProfile*)list->FindObject("h1Xsec"))->GetBinContent(1);
 253                           ftrials  = ((TH1F*)list->FindObject("h1Trials"))->GetBinContent(1);
 254                       }
 255                 }
 256                 fxsec->Close();
 257             }
 258         } else {
 259             TTree *xtree = (TTree*)fxsec->Get("Xsection");
 260             if(xtree) {
 261                 UInt_t _ftrials  = 0;
 262                 Double_t _xsection  = 0;
 263                 xtree->SetBranchAddress("xsection",&_xsection);
 264                 xtree->SetBranchAddress("ntrials",&_ftrials);
 265                 xtree->GetEntry(0);
 266                 ftrials = _ftrials;
 267                 xsection = _xsection;
 268             }
 269             fxsec->Close();
 270         }
 271         fh1Xsec->Fill("<#sigma>",xsection);
 272         Float_t nEntries = (Float_t)tree->GetTree()->GetEntries();
 273         if(ftrials >= nEntries && nEntries > 0.) fAvgTrials = ftrials/nEntries;
 274         fh1Trials->Fill("#sum{ntrials}",ftrials);
 275     }
 276     return kTRUE;
 277 }
 278 //_____________________________________________________________________________
 279 Bool_t AliAnalysisTaskJetMatching::Run()
 280 {
 281     // execute once for each event
 282     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 283     if(!(InputEvent() && fSourceJets && fTargetJets && IsEventSelected())) return kFALSE;
 284     if(fh1AvgTrials) fh1AvgTrials->Fill("#sum{avg ntrials}", fAvgTrials);
 285     // step one: do geometric matching
 286     switch (fMatchingScheme) {
 287         // FIXME having separate dedicated functions is not necessary and historical
 288         // cluttered code - should be cleaned up and merged into one
 289         case kGeoEtaPhi : {
 290             DoGeometricMatchingEtaPhi();
 291             // break if no jet was matched
 292             if(!fMatchedJetContainer[1][0]) return kTRUE;
 293         } break;
 294         case kGeoR : {
 295             DoGeometricMatchingR();
 296             // break if no jet was matched
 297             if(!fMatchedJetContainer[1][0]) return kTRUE;
 298         } break;
 299         case kDiJet : {
 300             DoDiJetMatching();
 301         } break;
 302         default : break;
 303     }
 304     // optional step two: get a bijection (avoid duplicate matches)
 305     if(fGetBijection)           GetBijection();
 306     // optional step three: match constituents within matched jets
 307     if(fMatchConstituents)      DoConstituentMatching();
 308     // stream data to output
 309     PostMatchedJets();
 310     FillMatchedJetHistograms();
 311     if(fDebug > 0) PrintInfo();
 312     PostData(1, fOutputList);
 313     return kTRUE;
 314 }
 315 //_____________________________________________________________________________
 316 void AliAnalysisTaskJetMatching::DoGeometricMatchingEtaPhi()
 317 {
 318     // do geometric matching based on eta phi distance between jet centers
 319     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 320     fNoMatchedJets = 0; // reset the matched jet counter
 321     Int_t iSource(fSourceJets->GetEntriesFast()), iTarget(fTargetJets->GetEntriesFast());
 322     for(Int_t i(0); i < iSource; i++) {
 323         AliEmcalJet* sourceJet(static_cast<AliEmcalJet*>(fSourceJets->At(i)));
 324         if(!PassesCuts(sourceJet, 0)) continue;
 325         for(Int_t j(0); j < iTarget; j++) {
 326             AliEmcalJet* targetJet(static_cast<AliEmcalJet*>(fTargetJets->At(j)));
 327             if(!PassesCuts(targetJet, 1)) continue;
 328             if (fUseEmcalBaseJetCuts && !AcceptJet(targetJet, 1)) continue;
 329             if((TMath::Abs(sourceJet->Eta() - targetJet->Eta()) < fMatchEta )) {
 330                 Double_t sourcePhi(sourceJet->Phi()), targetPhi(targetJet->Phi());
 331                 if(TMath::Abs(sourcePhi-targetPhi) > TMath::Abs(sourcePhi-targetPhi+TMath::TwoPi())) sourcePhi+=TMath::TwoPi();
 332                 if(TMath::Abs(sourcePhi-targetPhi) > TMath::Abs(sourcePhi-targetPhi-TMath::TwoPi())) sourcePhi-=TMath::TwoPi();
 333                 if(TMath::Abs(sourcePhi-targetPhi) < fMatchPhi) {       // accept the jets as matching
 334                 Bool_t isBestMatch(kTRUE);
 335                     if(fGetBijection) { // match has been found, for bijection only store it if there's no better match
 336                         if(fDebug > 0) printf(" > Entering first bijection test \n");
 337                         for(Int_t k(i); k < iSource; k++) {
 338                             AliEmcalJet* candidateSourceJet(static_cast<AliEmcalJet*>(fSourceJets->At(k)));
 339                             if(PassesCuts(candidateSourceJet, 0)) continue;
 340                             if(fDebug > 0) printf("source distance %.2f \t candidate distance %.2f \n", GetR(sourceJet, targetJet),GetR(candidateSourceJet, targetJet));
 341                             if(GetR(sourceJet, targetJet) > GetR(candidateSourceJet, targetJet)) {
 342                                 isBestMatch = kFALSE;
 343                                 break;
 344                             }
 345                         }
 346                         if(fDebug > 0) (isBestMatch) ? printf(" kept source \n ") : printf(" we can do better (rejected source) \n");
 347                     }
 348                     if(isBestMatch) {
 349                         fMatchedJetContainer[fNoMatchedJets][0] = sourceJet;
 350                         fMatchedJetContainer[fNoMatchedJets][1] = targetJet;
 351                         fNoMatchedJets++;
 352                     }
 353                     if(fNoMatchedJets > 199) {   // maximum to keep the cache at reasonable size
 354                         AliError(Form("%s: Found too many matched jets (> 100). Adjust matching criteria !", GetName()));
 355                         return;
 356                     }
 357                 }
 358             }
 359         }
 360     }
 361 }
 362 //_____________________________________________________________________________
 363 void AliAnalysisTaskJetMatching::DoGeometricMatchingR()
 364 {
 365     // do geometric matching based on shortest path between jet centers
 366     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 367     fNoMatchedJets = 0; // reset the matched jet counter
 368     Int_t iSource(fSourceJets->GetEntriesFast()), iTarget(fTargetJets->GetEntriesFast());
 369     for(Int_t i(0); i < iSource; i++) {
 370         AliEmcalJet* sourceJet(static_cast<AliEmcalJet*>(fSourceJets->At(i)));
 371         if(!PassesCuts(sourceJet, 0)) continue;
 372         for(Int_t j(0); j < iTarget; j++) {
 373             AliEmcalJet* targetJet(static_cast<AliEmcalJet*>(fTargetJets->At(j)));
 374             if(!PassesCuts(targetJet, 1)) continue;
 375             else if (fUseEmcalBaseJetCuts && !AcceptJet(targetJet, 1)) continue;
 376             if(GetR(sourceJet, targetJet) <= fMatchR) {
 377                 Bool_t isBestMatch(kTRUE);
 378                 if(fGetBijection) { // match has been found, for bijection only store it if there's no better match
 379                     if(fDebug > 0) printf(" > Entering first bijection test \n");
 380                     for(Int_t k(i); k < iSource; k++) {
 381                         AliEmcalJet* candidateSourceJet(static_cast<AliEmcalJet*>(fSourceJets->At(k)));
 382                         if(!PassesCuts(candidateSourceJet, 0)) continue;
 383                         if(fDebug > 0) printf("source distance %.2f \t candidate distance %.2f \n", GetR(sourceJet, targetJet),GetR(candidateSourceJet, targetJet));
 384                         if(GetR(sourceJet, targetJet) > GetR(candidateSourceJet, targetJet)) {
 385                             isBestMatch = kFALSE;
 386                             break;
 387                         }
 388                     }
 389                     if(fDebug > 0) (isBestMatch) ? printf(" kept source \n ") : printf(" we can do better (rejected source) \n");
 390                 }
 391                 if(isBestMatch) {
 392                     fMatchedJetContainer[fNoMatchedJets][0] = sourceJet;
 393                     fMatchedJetContainer[fNoMatchedJets][1] = targetJet;
 394                     fNoMatchedJets++;
 395                 }
 396                 if(fNoMatchedJets > 99) {
 397                     AliError(Form("%s: Found too many matched jets (> 100). Adjust matching criteria !", GetName()));
 398                     return;
 399                 }
 400             }
 401         }
 402     }
 403 }
 404 //_____________________________________________________________________________
 405 void AliAnalysisTaskJetMatching::DoDiJetMatching()
 406 {
 407     // match dijets. this is in a sense a 'special' mode of the task as both jet supplied jet arrays
 408     // (target and source) are the same jet collection, matching will be performed on distribution in
 409     // azimuth
 410     // no ouptut array is produced, dedicated dijet histo's are filled in this function instead
 411     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 412     // get the leading jet in a given acceptance (TPC is default)
 413     Int_t leadingJetIndex(-1), subLeadingJetIndex(-1);
 414     // retrieve the leading jet, leadingJetIndex points to the leading jet
 415     AliEmcalJet* leadingJet(GetLeadingJet(fSourceJets, leadingJetIndex));
 416     if(!leadingJet) return;
 417     // fill phi and eta of leading jet (should always be in selected acceptance)
 418     fHistDiJetLeadingJet->Fill(leadingJet->Phi(), leadingJet->Eta());
 419     Double_t sourcePhi(leadingJet->Phi()), targetPhi(-1);
 420     // get the sub-leading jet - faster when leading jet is also provided
 421     AliEmcalJet* subLeadingJet(GetSubLeadingJet(fSourceJets, leadingJetIndex, subLeadingJetIndex));
 422     if(!subLeadingJet) return;
 423     else { // check if the sub-leading jet is actually the away-side jet
 424         targetPhi = subLeadingJet->Phi() + TMath::Pi();
 425         // rotate jets to common phase
 426         if(TMath::Abs(sourcePhi) > TMath::Abs(sourcePhi+TMath::TwoPi())) sourcePhi+=TMath::TwoPi();
 427         if(TMath::Abs(sourcePhi) > TMath::Abs(sourcePhi-TMath::TwoPi())) sourcePhi-=TMath::TwoPi();
 428         if(TMath::Abs(targetPhi) > TMath::Abs(targetPhi+TMath::TwoPi())) targetPhi+=TMath::TwoPi();
 429         if(TMath::Abs(targetPhi) > TMath::Abs(targetPhi-TMath::TwoPi())) targetPhi-=TMath::TwoPi();
 430         if(TMath::Abs(sourcePhi-targetPhi) < fMatchPhi) {
 431             fHistDiJet->Fill(subLeadingJet->Phi(), subLeadingJet->Eta());
 432             fHistDiJetDPhi->Fill(sourcePhi-targetPhi);
 433             fHistDiJetDPt->Fill(leadingJet->Pt() - subLeadingJet->Pt());
 434         }
 435     }
 436 }
 437 //_____________________________________________________________________________
 438 void AliAnalysisTaskJetMatching::DoConstituentMatching()
 439 {
 440     // match constituents within matched jets
 441     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 442     if(!fTracks) {
 443         AliFatal(Form("%s Fatal error! To do deep matching, supply jet constituents ! \n", GetName()));
 444         return; // coverity ...
 445     }
 446     for(Int_t i(0); i < fNoMatchedJets; i++) {
 447         AliEmcalJet* sourceJet = fMatchedJetContainer[i][0];
 448         AliEmcalJet* targetJet = fMatchedJetContainer[i][1];
 449         if(sourceJet && targetJet) {    // duplicate check: slot migth be NULL
 450             Double_t targetPt(0);
 451             Int_t iSJ(sourceJet->GetNumberOfTracks());
 452             Int_t iTJ(targetJet->GetNumberOfTracks());
 453             Int_t overlap(0), alreadyFound(0);
 454             for(Int_t j(0); j < iSJ; j++) {
 455                 alreadyFound = 0;
 456                 Int_t idSource((Int_t)sourceJet->TrackAt(j));
 457                 for(Int_t k(0); k < iTJ; k++) { // compare all target tracks to the source track
 458                     if(idSource == targetJet->TrackAt(k) && alreadyFound == 0) {
 459                         overlap++;
 460                         alreadyFound++; // avoid possible duplicate matching
 461                         AliVParticle* vp(static_cast<AliVParticle*>(targetJet->TrackAt(k, fTracks)));
 462                         if(vp) targetPt += vp->Pt();
 463                         continue;
 464                     }
 465                 }
 466             }
 467             if((float)overlap/(float)iSJ < fMinFracRecoveredConstituents || targetPt/sourceJet->Pt() < fMinFracRecoveredConstituentPt) {
 468                 if(fDebug > 0) printf("  \n > Purging jet, recovered constituents ratio  %i / %i = %.2f <  or pt ratio %.2f / %.2f = %.2f < %.2f",
 469                         overlap, iSJ, (float)overlap/(float)iSJ, targetPt, sourceJet->Pt(), targetPt/sourceJet->Pt(), fMinFracRecoveredConstituentPt);
 470                 fMatchedJetContainer[i][0] = 0x0;
 471                 fMatchedJetContainer[i][1] = 0x0;
 472                 continue;
 473             }
 474             if(sourceJet->Pt() > 0) {
 475                 Double_t sourceRho(0), targetRho(0);
 476                 if(fSourceRho) sourceRho = fSourceRho->GetLocalVal(sourceJet->Phi(), fSourceRadius)*sourceJet->Area();
 477                 if(fTargetRho) targetRho = fTargetRho->GetLocalVal(targetJet->Phi(), fTargetRadius)*targetJet->Area();
 478                 fProfFracPtMatched->Fill(sourceJet->Pt()-sourceRho, (targetPt-targetRho) / (sourceJet->Pt()-sourceRho));
 479                 fProfFracPtJets->Fill(sourceJet->Pt()-sourceRho, (targetJet->Pt()-targetRho) / (sourceJet->Pt()-sourceRho));
 480                 fProfFracNoMatched->Fill(sourceJet->Pt()-sourceRho, (double)overlap / (double)sourceJet->GetNumberOfTracks());
 481                 fProfFracNoJets->Fill(sourceJet->Pt()-sourceRho, (double)targetJet->GetNumberOfTracks() / (double)sourceJet->GetNumberOfTracks());
 482             }
 483             if(fDebug > 0) {
 484                 printf("\n > Jet A: %i const\t", iSJ);
 485                 printf(" > Jet B %i const\t", iTJ);
 486                 printf(" -> OVERLAP: %i tracks <- \n", overlap);
 487             }
 488         }
 489     }
 490 }
 491 //_____________________________________________________________________________
 492 void AliAnalysisTaskJetMatching::GetBijection()
 493 {
 494     // bijection of source and matched jets, based on closest distance between jets
 495     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 496     for(Int_t i(0); i < fNoMatchedJets; i++) {
 497         for(Int_t j(i+1); j < fNoMatchedJets; j++) {
 498             if(fMatchedJetContainer[i][0] == fMatchedJetContainer[j][0]) {
 499                 // found source with two targets, now see which target is closer to the source
 500                 if(!(fMatchedJetContainer[i][0] && fMatchedJetContainer[i][1] && fMatchedJetContainer[j][0] && fMatchedJetContainer[j][1] )) continue;
 501                 Double_t rA(GetR(fMatchedJetContainer[i][0], fMatchedJetContainer[i][1]));      // distance between connection A = i
 502                 Double_t rB(GetR(fMatchedJetContainer[j][0], fMatchedJetContainer[j][1]));      // distance between connection B = j
 503                 if (rB > rA) {  // jet two is far away, clear it from both target and source list
 504                     fMatchedJetContainer[j][0] = 0x0;
 505                     fMatchedJetContainer[j][1] = 0x0;
 506                 } else {                // jet one is far away, clear it from both target and source list
 507                     fMatchedJetContainer[i][0] = fMatchedJetContainer[j][0];    // switch to avoid breaking loop
 508                     fMatchedJetContainer[i][1] = fMatchedJetContainer[j][1];
 509                     fMatchedJetContainer[j][0] = 0x0;                           // clear duplicate jet from cache
 510                     fMatchedJetContainer[j][1] = 0x0;
 511                 }
 512                 if(fDebug > 0) printf(" found duplicate jet, chose %.2f over %.2f \n" , (rB > rA) ? rA : rB, (rB > rA) ? rB : rA);
 513             }
 514         }
 515     }
 516 }
 517 //_____________________________________________________________________________
 518 void AliAnalysisTaskJetMatching::PostMatchedJets()
 519 {
 520     // post matched jets
 521     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 522     fMatchedJets->Delete();     // should be a NULL operation, but added just in case
 523     for(Int_t i(0), p(0); i < fNoMatchedJets; i++) {
 524         if(fMatchedJetContainer[i][1]) {        // duplicate jets will have NULL value here and are skipped
 525             new((*fMatchedJets)[p]) AliEmcalJet(*fMatchedJetContainer[i][1]);
 526             p++;
 527         }
 528     }
 529 }
 530 //_____________________________________________________________________________
 531 void AliAnalysisTaskJetMatching::FillAnalysisSummaryHistogram() const
 532 {
 533     // fill the analysis summary histrogram, saves all relevant analysis settigns
 534     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 535     fHistAnalysisSummary->GetXaxis()->SetBinLabel(1, "fUseScaledRho");
 536     fHistAnalysisSummary->SetBinContent(1, (int)fUseScaledRho);
 537     fHistAnalysisSummary->GetXaxis()->SetBinLabel(2, "fMatchingScheme");
 538     fHistAnalysisSummary->SetBinContent(2, (int)fMatchingScheme);
 539     fHistAnalysisSummary->GetXaxis()->SetBinLabel(3, "fSourceBKG");
 540     fHistAnalysisSummary->SetBinContent(3, (int)fSourceBKG);
 541     fHistAnalysisSummary->GetXaxis()->SetBinLabel(4, "fTargetBKG");
 542     fHistAnalysisSummary->SetBinContent(4, (int)fTargetBKG);
 543     fHistAnalysisSummary->GetXaxis()->SetBinLabel(5, "fMatchEta");
 544     fHistAnalysisSummary->SetBinContent(5, fMatchEta);
 545     fHistAnalysisSummary->GetXaxis()->SetBinLabel(6, "fMatchPhi");
 546     fHistAnalysisSummary->SetBinContent(6, fMatchPhi);
 547     fHistAnalysisSummary->GetXaxis()->SetBinLabel(7, "fMatchR");
 548     fHistAnalysisSummary->SetBinContent(7, fMatchR);
 549     fHistAnalysisSummary->GetXaxis()->SetBinLabel(8, "iter");
 550     fHistAnalysisSummary->SetBinContent(8, 1.);
 551 }
 552 //_____________________________________________________________________________
 553 void AliAnalysisTaskJetMatching::FillMatchedJetHistograms()
 554 {
 555     // fill matched jet histograms
 556     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 557     for(Int_t i(0); i < fSourceJets->GetEntriesFast(); i++) {
 558         AliEmcalJet* source = static_cast<AliEmcalJet*>(fSourceJets->At(i));
 559         if(!source) continue;
 560         else if(fUseEmcalBaseJetCuts && !AcceptJet(source, 0)) continue;
 561         Double_t sourceRho(0), targetRho(0);
 562         if(fSourceRho) sourceRho = fSourceRho->GetLocalVal(source->Phi(), fSourceRadius)*source->Area();
 563         fHistSourceJetPt->Fill(source->Pt()-sourceRho);
 564         fHistNoConstSourceJet->Fill(source->GetNumberOfConstituents());
 565         for(Int_t j(0); j < fTargetJets->GetEntriesFast(); j++) {
 566             AliEmcalJet* target = static_cast<AliEmcalJet*>(fTargetJets->At(j));
 567             if(target) {
 568                 if(fUseEmcalBaseJetCuts && !AcceptJet(target, 1)) continue;
 569                 if(fTargetRho) targetRho = fTargetRho->GetLocalVal(target->Phi(), fTargetRadius)*target->Area();
 570                 fProfQA->Fill(0.5, TMath::Abs((source->Pt()-sourceRho)-(target->Pt()-targetRho)));
 571                 fProfQA->Fill(1.5, TMath::Abs(source->Eta()-target->Eta()));
 572                 fProfQA->Fill(2.5, TMath::Abs(source->Phi()-target->Phi()));
 573                 fHistUnsortedCorrelation->Fill(PhaseShift(source->Phi()-target->Phi(), 2));
 574                 if(j==0) {
 575                     fHistTargetJetPt->Fill(target->Pt()-targetRho);
 576                     fHistNoConstTargetJet->Fill(target->GetNumberOfConstituents());
 577                 }
 578             }
 579         }
 580     }
 581     for(Int_t i(0); i < fNoMatchedJets; i++) {
 582         if(fMatchedJetContainer[i][0] && fMatchedJetContainer[i][1]) {
 583             Double_t sourceRho(0), targetRho(0);
 584             if(fSourceRho) sourceRho = fSourceRho->GetLocalVal(fMatchedJetContainer[i][0]->Phi(), fSourceRadius)*fMatchedJetContainer[i][0]->Area();
 585             if(fTargetRho) targetRho = fTargetRho->GetLocalVal(fMatchedJetContainer[i][1]->Phi(), fTargetRadius)*fMatchedJetContainer[i][1]->Area();
 586             fHistMatchedCorrelation->Fill(PhaseShift(fMatchedJetContainer[i][0]->Phi()-fMatchedJetContainer[i][1]->Phi(), 2));
 587             fHistMatchedSourceJetPt->Fill(fMatchedJetContainer[i][0]->Pt()-sourceRho);
 588             fHistMatchedJetPt->Fill(fMatchedJetContainer[i][1]->Pt()-targetRho);
 589             fHistNoConstMatchJet->Fill(fMatchedJetContainer[i][1]->Pt()-targetRho);
 590             fProfQAMatched->Fill(0.5, TMath::Abs((fMatchedJetContainer[i][0]->Pt()-sourceRho)-(fMatchedJetContainer[i][1]->Pt()-targetRho)));
 591             fProfQAMatched->Fill(1.5, TMath::Abs(fMatchedJetContainer[i][0]->Eta()-fMatchedJetContainer[i][1]->Eta()));
 592             fProfQAMatched->Fill(2.5, TMath::Abs(fMatchedJetContainer[i][0]->Phi()-fMatchedJetContainer[i][1]->Phi()));
 593
 594             fHistSourceMatchedJetPt->Fill(fMatchedJetContainer[i][0]->Pt()-sourceRho, fMatchedJetContainer[i][1]->Pt()-targetRho);
 595             if(fDoDetectorResponse) {
 596                 fProfFracPtJets->Fill(fMatchedJetContainer[i][0]->Pt()-sourceRho, (fMatchedJetContainer[i][1]->Pt()-targetRho) / (fMatchedJetContainer[i][0]->Pt()-sourceRho));
 597                 fProfFracNoJets->Fill(fMatchedJetContainer[i][0]->Pt()-sourceRho, (double)fMatchedJetContainer[i][1]->GetNumberOfTracks() / (double)fMatchedJetContainer[i][0]->GetNumberOfTracks());
 598                 fHistDetectorResponseProb->Fill((fMatchedJetContainer[i][1]->Pt()-fMatchedJetContainer[i][0]->Pt())/fMatchedJetContainer[i][0]->Pt(), fMatchedJetContainer[i][0]->Pt());
 599             }
 600         }
 601     }
 602 }
 603 //_____________________________________________________________________________
 604 AliEmcalJet* AliAnalysisTaskJetMatching::GetLeadingJet(TClonesArray* source, Int_t &leadingJetIndex, Double_t etaMin, Double_t etaMax)
 605 {
 606     // return the leading jet within giiven acceptance
 607     Int_t iJets(source->GetEntriesFast());
 608     Double_t pt(0);
 609     AliEmcalJet* leadingJet(0x0);
 610     for(Int_t i(0); i < iJets; i++) {
 611         AliEmcalJet* jet = static_cast<AliEmcalJet*>(source->At(i));
 612         if(jet->Eta() < etaMin || jet->Eta() > etaMax) continue;
 613         if(jet->Pt() > pt) {
 614            leadingJet = jet;
 615            pt = leadingJet->Pt();
 616            leadingJetIndex = i;
 617         }
 618     }
 619     return leadingJet;
 620 }
 621 //_____________________________________________________________________________
 622 AliEmcalJet* AliAnalysisTaskJetMatching::GetSubLeadingJet(TClonesArray* source, Int_t leadingJetIndex, Int_t &subLeadingJetIndex)
 623 {
 624     // return the sub-leading jet within given acceptance
 625     // same as GetLeadingJet() but skips the leading jet (so returned jet is
 626     // sub-leading by design)
 627     // there is no eta requirement on the location of the sub-leading jet
 628     Int_t iJets(source->GetEntriesFast());
 629     // if the leading jet isn't given, retrieve it
 630     if(leadingJetIndex < 0) GetLeadingJet(source, leadingJetIndex);
 631     AliEmcalJet *leadingJet(0x0), *prevLeadingJet(static_cast<AliEmcalJet*>(source->At(leadingJetIndex)));
 632     if(!prevLeadingJet) return 0x0;
 633     Double_t pt(0), leadingPt(prevLeadingJet->Pt());
 634     for(Int_t i(0); i < iJets; i++) {
 635         if(i == leadingJetIndex) continue;
 636         AliEmcalJet* jet = static_cast<AliEmcalJet*>(source->At(i));
 637         // check if jet is actually sub-leading
 638         if(jet->Pt() > pt && jet->Pt() <= leadingPt) {
 639            leadingJet = jet;
 640            pt = leadingJet->Pt();
 641            subLeadingJetIndex = i;
 642         }
 643     }
 644     return leadingJet;
 645 }
 646 //_____________________________________________________________________________
 647 void AliAnalysisTaskJetMatching::PrintInfo() const
 648 {
 649     // print some info
 650     printf("\n > No. of source jets from %s \n \t %i \n ", fSourceJetsName.Data(), fSourceJets->GetEntriesFast());
 651     printf(" > No. of target jets from %s \n \t %i \n ", fTargetJetsName.Data(), fTargetJets->GetEntriesFast());
 652     printf(" > No. of matched jets from %s \n \t %i \n ", fMatchedJetsName.Data(), fMatchedJets->GetEntriesFast());
 653     if(fDebug > 3) InputEvent()->GetList()->ls();
 654 }
 655 //_____________________________________________________________________________
 656 void AliAnalysisTaskJetMatching::Terminate(Option_t *)
 657 {
 658     // terminate
 659 }
 660 //_____________________________________________________________________________