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), 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), 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         } break;
 194         default : break;
 195     }
 196     fOutputList->Sort();
 197     PostData(1, fOutputList);
 198 }
 199 //_____________________________________________________________________________
 200 TH1F* AliAnalysisTaskJetMatching::BookTH1F(const char* name, const char* x, Int_t bins, Double_t min, Double_t max, Bool_t append)
 201 {
 202     // book a TH1F and connect it to the output container
 203     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 204     if(!fOutputList) return 0x0;
 205     TString title(name);
 206     title += Form(";%s;[counts]", x);
 207     TH1F* histogram = new TH1F(name, title.Data(), bins, min, max);
 208     histogram->Sumw2();
 209     if(append) fOutputList->Add(histogram);
 210     return histogram;
 211 }
 212 //_____________________________________________________________________________
 213 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)
 214 {
 215     // book a TH2F and connect it to the output container
 216     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 217     if(!fOutputList) return 0x0;
 218     TString title(name);
 219     title += Form(";%s;%s", x, y);
 220     TH2F* histogram = new TH2F(name, title.Data(), binsx, minx, maxx, binsy, miny, maxy);
 221     histogram->Sumw2();
 222     if(append) fOutputList->Add(histogram);
 223     return histogram;
 224 }
 225 //_____________________________________________________________________________
 226 Bool_t AliAnalysisTaskJetMatching::Notify()
 227 {
 228     // for each file get the number of trials and pythia cross section
 229     // see  $ALICE_ROOT/PWGJE/AliAnalysisTaskJetProperties.cxx
 230     //      $ALICE_ROOT/PWG/Tools/AliAnalysisHelperJetTasks.cxx
 231     // this function is implenented here temporarily to avoid introducing a dependency
 232     // later on this could just be a call to a static helper function
 233     if(!fDoDetectorResponse) return kTRUE;
 234     Float_t xsection(0), ftrials(1);
 235     fAvgTrials = ftrials;
 236     TTree *tree = AliAnalysisManager::GetAnalysisManager()->GetTree();
 237     if(tree) {
 238         TFile *curfile = tree->GetCurrentFile();
 239         if (!curfile) return kFALSE;
 240         TString file(curfile->GetName());
 241         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),"");
 242         else file.ReplaceAll(gSystem->BaseName(file.Data()),"");
 243         TFile *fxsec = TFile::Open(Form("%s%s",file.Data(),"pyxsec.root"));
 244         if(!fxsec) {
 245             fxsec = TFile::Open(Form("%s%s",file.Data(),"pyxsec_hists.root"));
 246             if(fxsec) {
 247                 TKey* key = (TKey*)fxsec->GetListOfKeys()->At(0);
 248                 if(key) {
 249                       TList *list = dynamic_cast<TList*>(key->ReadObj());
 250                       if(list) {
 251                           xsection = ((TProfile*)list->FindObject("h1Xsec"))->GetBinContent(1);
 252                           ftrials  = ((TH1F*)list->FindObject("h1Trials"))->GetBinContent(1);
 253                       }
 254                 }
 255                 fxsec->Close();
 256             }
 257         } else {
 258             TTree *xtree = (TTree*)fxsec->Get("Xsection");
 259             if(xtree) {
 260                 UInt_t _ftrials  = 0;
 261                 Double_t _xsection  = 0;
 262                 xtree->SetBranchAddress("xsection",&_xsection);
 263                 xtree->SetBranchAddress("ntrials",&_ftrials);
 264                 xtree->GetEntry(0);
 265                 ftrials = _ftrials;
 266                 xsection = _xsection;
 267             }
 268             fxsec->Close();
 269         }
 270         fh1Xsec->Fill("<#sigma>",xsection);
 271         Float_t nEntries = (Float_t)tree->GetTree()->GetEntries();
 272         if(ftrials >= nEntries && nEntries > 0.) fAvgTrials = ftrials/nEntries;
 273         fh1Trials->Fill("#sum{ntrials}",ftrials);
 274     }
 275     return kTRUE;
 276 }
 277 //_____________________________________________________________________________
 278 Bool_t AliAnalysisTaskJetMatching::Run()
 279 {
 280     // execute once for each event
 281     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 282     if(!(InputEvent() && fSourceJets && fTargetJets && IsEventSelected())) return kFALSE;
 283     if(fh1AvgTrials) fh1AvgTrials->Fill("#sum{avg ntrials}", fAvgTrials);
 284     // step one: do geometric matching
 285     switch (fMatchingScheme) {
 286         // FIXME having separate dedicated functions is not necessary and historical
 287         // cluttered code - should be cleaned up and merged into one
 288         case kGeoEtaPhi : {
 289             DoGeometricMatchingEtaPhi();
 290         } break;
 291         case kGeoR : {
 292             DoGeometricMatchingR();
 293         } break;
 294         case kDiJet : {
 295             DoDiJetMatching();
 296         } break;
 297         default : break;
 298     }
 299     // break if no jet was matched
 300     if(!fMatchedJetContainer[1][0]) return kTRUE;
 301     // optional step two: get a bijection (avoid duplicate matches)
 302     if(fGetBijection)           GetBijection();
 303     // optional step three: match constituents within matched jets
 304     if(fMatchConstituents)      DoConstituentMatching();
 305     // stream data to output
 306     PostMatchedJets();
 307     FillMatchedJetHistograms();
 308     if(fDebug > 0) PrintInfo();
 309     PostData(1, fOutputList);
 310     return kTRUE;
 311 }
 312 //_____________________________________________________________________________
 313 void AliAnalysisTaskJetMatching::DoGeometricMatchingEtaPhi()
 314 {
 315     // do geometric matching based on eta phi distance between jet centers
 316     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 317     fNoMatchedJets = 0; // reset the matched jet counter
 318     Int_t iSource(fSourceJets->GetEntriesFast()), iTarget(fTargetJets->GetEntriesFast());
 319     for(Int_t i(0); i < iSource; i++) {
 320         AliEmcalJet* sourceJet(static_cast<AliEmcalJet*>(fSourceJets->At(i)));
 321         if(!PassesCuts(sourceJet, 0)) continue;
 322         for(Int_t j(0); j < iTarget; j++) {
 323             AliEmcalJet* targetJet(static_cast<AliEmcalJet*>(fTargetJets->At(j)));
 324             if(!PassesCuts(targetJet, 1)) continue;
 325             if (fUseEmcalBaseJetCuts && !AcceptJet(targetJet, 1)) continue;
 326             if((TMath::Abs(sourceJet->Eta() - targetJet->Eta()) < fMatchEta )) {
 327                 Double_t sourcePhi(sourceJet->Phi()), targetPhi(targetJet->Phi());
 328                 if(TMath::Abs(sourcePhi-targetPhi) > TMath::Abs(sourcePhi-targetPhi+TMath::TwoPi())) sourcePhi+=TMath::TwoPi();
 329                 if(TMath::Abs(sourcePhi-targetPhi) > TMath::Abs(sourcePhi-targetPhi-TMath::TwoPi())) sourcePhi-=TMath::TwoPi();
 330                 if(TMath::Abs(sourcePhi-targetPhi) < fMatchPhi) {       // accept the jets as matching
 331                 Bool_t isBestMatch(kTRUE);
 332                     if(fGetBijection) { // match has been found, for bijection only store it if there's no better match
 333                         if(fDebug > 0) printf(" > Entering first bijection test \n");
 334                         for(Int_t k(i); k < iSource; k++) {
 335                             AliEmcalJet* candidateSourceJet(static_cast<AliEmcalJet*>(fSourceJets->At(k)));
 336                             if(PassesCuts(candidateSourceJet, 0)) continue;
 337                             if(fDebug > 0) printf("source distance %.2f \t candidate distance %.2f \n", GetR(sourceJet, targetJet),GetR(candidateSourceJet, targetJet));
 338                             if(GetR(sourceJet, targetJet) > GetR(candidateSourceJet, targetJet)) {
 339                                 isBestMatch = kFALSE;
 340                                 break;
 341                             }
 342                         }
 343                         if(fDebug > 0) (isBestMatch) ? printf(" kept source \n ") : printf(" we can do better (rejected source) \n");
 344                     }
 345                     if(isBestMatch) {
 346                         fMatchedJetContainer[fNoMatchedJets][0] = sourceJet;
 347                         fMatchedJetContainer[fNoMatchedJets][1] = targetJet;
 348                         fNoMatchedJets++;
 349                     }
 350                     if(fNoMatchedJets > 199) {   // maximum to keep the cache at reasonable size
 351                         AliError(Form("%s: Found too many matched jets (> 100). Adjust matching criteria !", GetName()));
 352                         return;
 353                     }
 354                 }
 355             }
 356         }
 357     }
 358 }
 359 //_____________________________________________________________________________
 360 void AliAnalysisTaskJetMatching::DoGeometricMatchingR()
 361 {
 362     // do geometric matching based on shortest path between jet centers
 363     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 364     fNoMatchedJets = 0; // reset the matched jet counter
 365     Int_t iSource(fSourceJets->GetEntriesFast()), iTarget(fTargetJets->GetEntriesFast());
 366     for(Int_t i(0); i < iSource; i++) {
 367         AliEmcalJet* sourceJet(static_cast<AliEmcalJet*>(fSourceJets->At(i)));
 368         if(!PassesCuts(sourceJet, 0)) continue;
 369         for(Int_t j(0); j < iTarget; j++) {
 370             AliEmcalJet* targetJet(static_cast<AliEmcalJet*>(fTargetJets->At(j)));
 371             if(!PassesCuts(targetJet, 1)) continue;
 372             else if (fUseEmcalBaseJetCuts && !AcceptJet(targetJet, 1)) continue;
 373             if(GetR(sourceJet, targetJet) <= fMatchR) {
 374                 Bool_t isBestMatch(kTRUE);
 375                 if(fGetBijection) { // match has been found, for bijection only store it if there's no better match
 376                     if(fDebug > 0) printf(" > Entering first bijection test \n");
 377                     for(Int_t k(i); k < iSource; k++) {
 378                         AliEmcalJet* candidateSourceJet(static_cast<AliEmcalJet*>(fSourceJets->At(k)));
 379                         if(!PassesCuts(candidateSourceJet, 0)) continue;
 380                         if(fDebug > 0) printf("source distance %.2f \t candidate distance %.2f \n", GetR(sourceJet, targetJet),GetR(candidateSourceJet, targetJet));
 381                         if(GetR(sourceJet, targetJet) > GetR(candidateSourceJet, targetJet)) {
 382                             isBestMatch = kFALSE;
 383                             break;
 384                         }
 385                     }
 386                     if(fDebug > 0) (isBestMatch) ? printf(" kept source \n ") : printf(" we can do better (rejected source) \n");
 387                 }
 388                 if(isBestMatch) {
 389                     fMatchedJetContainer[fNoMatchedJets][0] = sourceJet;
 390                     fMatchedJetContainer[fNoMatchedJets][1] = targetJet;
 391                     fNoMatchedJets++;
 392                 }
 393                 if(fNoMatchedJets > 99) {
 394                     AliError(Form("%s: Found too many matched jets (> 100). Adjust matching criteria !", GetName()));
 395                     return;
 396                 }
 397             }
 398         }
 399     }
 400 }
 401 //_____________________________________________________________________________
 402 void AliAnalysisTaskJetMatching::DoDiJetMatching()
 403 {
 404     // match dijets. this is in a sense a 'special' mode of the task as both jet supplied jet arrays
 405     // (target and source) are the same jet collection, matching will be performed on distribution in
 406     // azimuth
 407     // no ouptut array is produced, dedicated dijet histo's are filled in this function instead
 408     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 409     // get the leading jet in a given acceptance (TPC is default)
 410     Int_t leadingJetIndex(-1), subLeadingJetIndex(-1);
 411     // retrieve the leading jet, leadingJetIndex points to the leading jet
 412     AliEmcalJet* leadingJet(GetLeadingJet(fSourceJets, leadingJetIndex));
 413     if(!leadingJet) return;
 414     // fill phi and eta of leading jet (should always be in selected acceptance)
 415     fHistDiJetLeadingJet->Fill(leadingJet->Phi(), leadingJet->Eta());
 416     Double_t sourcePhi(leadingJet->Phi()), targetPhi(-1);
 417     // get the sub-leading jet - faster when leading jet is also provided
 418     AliEmcalJet* subLeadingJet(GetSubLeadingJet(fSourceJets, leadingJetIndex, subLeadingJetIndex));
 419     if(!subLeadingJet) return;
 420     else { // check if the sub-leading jet is actually the away-side jet
 421         targetPhi = subLeadingJet->Phi() + TMath::Pi();
 422         // rotate jets to common phase
 423         if(TMath::Abs(sourcePhi) > TMath::Abs(sourcePhi+TMath::TwoPi())) sourcePhi+=TMath::TwoPi();
 424         if(TMath::Abs(sourcePhi) > TMath::Abs(sourcePhi-TMath::TwoPi())) sourcePhi-=TMath::TwoPi();
 425         if(TMath::Abs(targetPhi) > TMath::Abs(targetPhi+TMath::TwoPi())) targetPhi+=TMath::TwoPi();
 426         if(TMath::Abs(targetPhi) > TMath::Abs(targetPhi-TMath::TwoPi())) targetPhi-=TMath::TwoPi();
 427         if(TMath::Abs(sourcePhi-targetPhi) < fMatchPhi) {
 428             fHistDiJet->Fill(subLeadingJet->Phi(), subLeadingJet->Eta());
 429             fHistDiJetDPhi->Fill(sourcePhi-targetPhi);
 430         }
 431     }
 432 }
 433 //_____________________________________________________________________________
 434 void AliAnalysisTaskJetMatching::DoConstituentMatching()
 435 {
 436     // match constituents within matched jets
 437     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 438     if(!fTracks) {
 439         AliFatal(Form("%s Fatal error! To do deep matching, supply jet constituents ! \n", GetName()));
 440         return; // coverity ...
 441     }
 442     for(Int_t i(0); i < fNoMatchedJets; i++) {
 443         AliEmcalJet* sourceJet = fMatchedJetContainer[i][0];
 444         AliEmcalJet* targetJet = fMatchedJetContainer[i][1];
 445         if(sourceJet && targetJet) {    // duplicate check: slot migth be NULL
 446             Double_t targetPt(0);
 447             Int_t iSJ(sourceJet->GetNumberOfTracks());
 448             Int_t iTJ(targetJet->GetNumberOfTracks());
 449             Int_t overlap(0), alreadyFound(0);
 450             for(Int_t j(0); j < iSJ; j++) {
 451                 alreadyFound = 0;
 452                 Int_t idSource((Int_t)sourceJet->TrackAt(j));
 453                 for(Int_t k(0); k < iTJ; k++) { // compare all target tracks to the source track
 454                     if(idSource == targetJet->TrackAt(k) && alreadyFound == 0) {
 455                         overlap++;
 456                         alreadyFound++; // avoid possible duplicate matching
 457                         AliVParticle* vp(static_cast<AliVParticle*>(targetJet->TrackAt(k, fTracks)));
 458                         if(vp) targetPt += vp->Pt();
 459                         continue;
 460                     }
 461                 }
 462             }
 463             if((float)overlap/(float)iSJ < fMinFracRecoveredConstituents || targetPt/sourceJet->Pt() < fMinFracRecoveredConstituentPt) {
 464                 if(fDebug > 0) printf("  \n > Purging jet, recovered constituents ratio  %i / %i = %.2f <  or pt ratio %.2f / %.2f = %.2f < %.2f",
 465                         overlap, iSJ, (float)overlap/(float)iSJ, targetPt, sourceJet->Pt(), targetPt/sourceJet->Pt(), fMinFracRecoveredConstituentPt);
 466                 fMatchedJetContainer[i][0] = 0x0;
 467                 fMatchedJetContainer[i][1] = 0x0;
 468                 continue;
 469             }
 470             if(sourceJet->Pt() > 0) {
 471                 Double_t sourceRho(0), targetRho(0);
 472                 if(fSourceRho) sourceRho = fSourceRho->GetLocalVal(sourceJet->Phi(), fSourceRadius)*sourceJet->Area();
 473                 if(fTargetRho) targetRho = fTargetRho->GetLocalVal(targetJet->Phi(), fTargetRadius)*targetJet->Area();
 474                 fProfFracPtMatched->Fill(sourceJet->Pt()-sourceRho, (targetPt-targetRho) / (sourceJet->Pt()-sourceRho));
 475                 fProfFracPtJets->Fill(sourceJet->Pt()-sourceRho, (targetJet->Pt()-targetRho) / (sourceJet->Pt()-sourceRho));
 476                 fProfFracNoMatched->Fill(sourceJet->Pt()-sourceRho, (double)overlap / (double)sourceJet->GetNumberOfTracks());
 477                 fProfFracNoJets->Fill(sourceJet->Pt()-sourceRho, (double)targetJet->GetNumberOfTracks() / (double)sourceJet->GetNumberOfTracks());
 478             }
 479             if(fDebug > 0) {
 480                 printf("\n > Jet A: %i const\t", iSJ);
 481                 printf(" > Jet B %i const\t", iTJ);
 482                 printf(" -> OVERLAP: %i tracks <- \n", overlap);
 483             }
 484         }
 485     }
 486 }
 487 //_____________________________________________________________________________
 488 void AliAnalysisTaskJetMatching::GetBijection()
 489 {
 490     // bijection of source and matched jets, based on closest distance between jets
 491     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 492     for(Int_t i(0); i < fNoMatchedJets; i++) {
 493         for(Int_t j(i+1); j < fNoMatchedJets; j++) {
 494             if(fMatchedJetContainer[i][0] == fMatchedJetContainer[j][0]) {
 495                 // found source with two targets, now see which target is closer to the source
 496                 if(!(fMatchedJetContainer[i][0] && fMatchedJetContainer[i][1] && fMatchedJetContainer[j][0] && fMatchedJetContainer[j][1] )) continue;
 497                 Double_t rA(GetR(fMatchedJetContainer[i][0], fMatchedJetContainer[i][1]));      // distance between connection A = i
 498                 Double_t rB(GetR(fMatchedJetContainer[j][0], fMatchedJetContainer[j][1]));      // distance between connection B = j
 499                 if (rB > rA) {  // jet two is far away, clear it from both target and source list
 500                     fMatchedJetContainer[j][0] = 0x0;
 501                     fMatchedJetContainer[j][1] = 0x0;
 502                 } else {                // jet one is far away, clear it from both target and source list
 503                     fMatchedJetContainer[i][0] = fMatchedJetContainer[j][0];    // switch to avoid breaking loop
 504                     fMatchedJetContainer[i][1] = fMatchedJetContainer[j][1];
 505                     fMatchedJetContainer[j][0] = 0x0;                           // clear duplicate jet from cache
 506                     fMatchedJetContainer[j][1] = 0x0;
 507                 }
 508                 if(fDebug > 0) printf(" found duplicate jet, chose %.2f over %.2f \n" , (rB > rA) ? rA : rB, (rB > rA) ? rB : rA);
 509             }
 510         }
 511     }
 512 }
 513 //_____________________________________________________________________________
 514 void AliAnalysisTaskJetMatching::PostMatchedJets()
 515 {
 516     // post matched jets
 517     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 518     fMatchedJets->Delete();     // should be a NULL operation, but added just in case
 519     for(Int_t i(0), p(0); i < fNoMatchedJets; i++) {
 520         if(fMatchedJetContainer[i][1]) {        // duplicate jets will have NULL value here and are skipped
 521             new((*fMatchedJets)[p]) AliEmcalJet(*fMatchedJetContainer[i][1]);
 522             p++;
 523         }
 524     }
 525 }
 526 //_____________________________________________________________________________
 527 void AliAnalysisTaskJetMatching::FillAnalysisSummaryHistogram() const
 528 {
 529     // fill the analysis summary histrogram, saves all relevant analysis settigns
 530     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 531     fHistAnalysisSummary->GetXaxis()->SetBinLabel(1, "fUseScaledRho");
 532     fHistAnalysisSummary->SetBinContent(1, (int)fUseScaledRho);
 533     fHistAnalysisSummary->GetXaxis()->SetBinLabel(2, "fMatchingScheme");
 534     fHistAnalysisSummary->SetBinContent(2, (int)fMatchingScheme);
 535     fHistAnalysisSummary->GetXaxis()->SetBinLabel(3, "fSourceBKG");
 536     fHistAnalysisSummary->SetBinContent(3, (int)fSourceBKG);
 537     fHistAnalysisSummary->GetXaxis()->SetBinLabel(4, "fTargetBKG");
 538     fHistAnalysisSummary->SetBinContent(4, (int)fTargetBKG);
 539     fHistAnalysisSummary->GetXaxis()->SetBinLabel(5, "fMatchEta");
 540     fHistAnalysisSummary->SetBinContent(5, fMatchEta);
 541     fHistAnalysisSummary->GetXaxis()->SetBinLabel(6, "fMatchPhi");
 542     fHistAnalysisSummary->SetBinContent(6, fMatchPhi);
 543     fHistAnalysisSummary->GetXaxis()->SetBinLabel(7, "fMatchR");
 544     fHistAnalysisSummary->SetBinContent(7, fMatchR);
 545     fHistAnalysisSummary->GetXaxis()->SetBinLabel(8, "iter");
 546     fHistAnalysisSummary->SetBinContent(8, 1.);
 547 }
 548 //_____________________________________________________________________________
 549 void AliAnalysisTaskJetMatching::FillMatchedJetHistograms()
 550 {
 551     // fill matched jet histograms
 552     if(fDebug > 0) printf("__FILE__ = %s \n __LINE __ %i , __FUNC__ %s \n ", __FILE__, __LINE__, __func__);
 553     for(Int_t i(0); i < fSourceJets->GetEntriesFast(); i++) {
 554         AliEmcalJet* source = static_cast<AliEmcalJet*>(fSourceJets->At(i));
 555         if(!source) continue;
 556         else if(fUseEmcalBaseJetCuts && !AcceptJet(source, 0)) continue;
 557         Double_t sourceRho(0), targetRho(0);
 558         if(fSourceRho) sourceRho = fSourceRho->GetLocalVal(source->Phi(), fSourceRadius)*source->Area();
 559         fHistSourceJetPt->Fill(source->Pt()-sourceRho);
 560         fHistNoConstSourceJet->Fill(source->GetNumberOfConstituents());
 561         for(Int_t j(0); j < fTargetJets->GetEntriesFast(); j++) {
 562             AliEmcalJet* target = static_cast<AliEmcalJet*>(fTargetJets->At(j));
 563             if(target) {
 564                 if(fUseEmcalBaseJetCuts && !AcceptJet(target, 1)) continue;
 565                 if(fTargetRho) targetRho = fTargetRho->GetLocalVal(target->Phi(), fTargetRadius)*target->Area();
 566                 fProfQA->Fill(0.5, TMath::Abs((source->Pt()-sourceRho)-(target->Pt()-targetRho)));
 567                 fProfQA->Fill(1.5, TMath::Abs(source->Eta()-target->Eta()));
 568                 fProfQA->Fill(2.5, TMath::Abs(source->Phi()-target->Phi()));
 569                 fHistUnsortedCorrelation->Fill(PhaseShift(source->Phi()-target->Phi(), 2));
 570                 if(j==0) {
 571                     fHistTargetJetPt->Fill(target->Pt()-targetRho);
 572                     fHistNoConstTargetJet->Fill(target->GetNumberOfConstituents());
 573                 }
 574             }
 575         }
 576     }
 577     for(Int_t i(0); i < fNoMatchedJets; i++) {
 578         if(fMatchedJetContainer[i][0] && fMatchedJetContainer[i][1]) {
 579             Double_t sourceRho(0), targetRho(0);
 580             if(fSourceRho) sourceRho = fSourceRho->GetLocalVal(fMatchedJetContainer[i][0]->Phi(), fSourceRadius)*fMatchedJetContainer[i][0]->Area();
 581             if(fTargetRho) targetRho = fTargetRho->GetLocalVal(fMatchedJetContainer[i][1]->Phi(), fTargetRadius)*fMatchedJetContainer[i][1]->Area();
 582             fHistMatchedCorrelation->Fill(PhaseShift(fMatchedJetContainer[i][0]->Phi()-fMatchedJetContainer[i][1]->Phi(), 2));
 583             fHistMatchedSourceJetPt->Fill(fMatchedJetContainer[i][0]->Pt()-sourceRho);
 584             fHistMatchedJetPt->Fill(fMatchedJetContainer[i][1]->Pt()-targetRho);
 585             fHistNoConstMatchJet->Fill(fMatchedJetContainer[i][1]->Pt()-targetRho);
 586             fProfQAMatched->Fill(0.5, TMath::Abs((fMatchedJetContainer[i][0]->Pt()-sourceRho)-(fMatchedJetContainer[i][1]->Pt()-targetRho)));
 587             fProfQAMatched->Fill(1.5, TMath::Abs(fMatchedJetContainer[i][0]->Eta()-fMatchedJetContainer[i][1]->Eta()));
 588             fProfQAMatched->Fill(2.5, TMath::Abs(fMatchedJetContainer[i][0]->Phi()-fMatchedJetContainer[i][1]->Phi()));
 589
 590             fHistSourceMatchedJetPt->Fill(fMatchedJetContainer[i][0]->Pt()-sourceRho, fMatchedJetContainer[i][1]->Pt()-targetRho);
 591             if(fDoDetectorResponse) {
 592                 fProfFracPtJets->Fill(fMatchedJetContainer[i][0]->Pt()-sourceRho, (fMatchedJetContainer[i][1]->Pt()-targetRho) / (fMatchedJetContainer[i][0]->Pt()-sourceRho));
 593                 fProfFracNoJets->Fill(fMatchedJetContainer[i][0]->Pt()-sourceRho, (double)fMatchedJetContainer[i][1]->GetNumberOfTracks() / (double)fMatchedJetContainer[i][0]->GetNumberOfTracks());
 594                 fHistDetectorResponseProb->Fill((fMatchedJetContainer[i][1]->Pt()-fMatchedJetContainer[i][0]->Pt())/fMatchedJetContainer[i][0]->Pt(), fMatchedJetContainer[i][0]->Pt());
 595             }
 596         }
 597     }
 598 }
 599 //_____________________________________________________________________________
 600 AliEmcalJet* AliAnalysisTaskJetMatching::GetLeadingJet(TClonesArray* source, Int_t &leadingJetIndex, Double_t etaMin, Double_t etaMax)
 601 {
 602     // return the leading jet within given acceptance
 603     Int_t iJets(source->GetEntriesFast());
 604     Double_t pt(0);
 605     AliEmcalJet* leadingJet(0x0);
 606     for(Int_t i(0); i < iJets; i++) {
 607         AliEmcalJet* jet = static_cast<AliEmcalJet*>(source->At(i));
 608         if(jet->Eta() < etaMin || jet->Eta() > etaMax) continue;
 609         if(jet->Pt() > pt) {
 610            leadingJet = jet;
 611            pt = leadingJet->Pt();
 612            leadingJetIndex = i;
 613         }
 614     }
 615     return leadingJet;
 616 }
 617 //_____________________________________________________________________________
 618 AliEmcalJet* AliAnalysisTaskJetMatching::GetSubLeadingJet(TClonesArray* source, Int_t leadingJetIndex, Int_t &subLeadingJetIndex, Double_t etaMin, Double_t etaMax)
 619 {
 620     // return the leading jet within given acceptance
 621     // same as GetLeadingJet() but skips the leading jet (so returned jet is
 622     // sub-leading by design)
 623     Int_t iJets(source->GetEntriesFast());
 624     // if the leading jet isn't given, retrieve it
 625     if(leadingJetIndex < 0) GetLeadingJet(source, leadingJetIndex, etaMin, etaMax);
 626     Double_t pt(0);
 627     AliEmcalJet* leadingJet(0x0);
 628     for(Int_t i(0); i < iJets; i++) {
 629         if(i == leadingJetIndex) continue;
 630         AliEmcalJet* jet = static_cast<AliEmcalJet*>(source->At(i));
 631         if(jet->Eta() < etaMin || jet->Eta() > etaMax) continue;
 632         if(jet->Pt() > pt) {
 633            leadingJet = jet;
 634            pt = leadingJet->Pt();
 635            subLeadingJetIndex = i;
 636         }
 637     }
 638     return leadingJet;
 639 }
 640 //_____________________________________________________________________________
 641 void AliAnalysisTaskJetMatching::PrintInfo() const
 642 {
 643     // print some info
 644     printf("\n > No. of source jets from %s \n \t %i \n ", fSourceJetsName.Data(), fSourceJets->GetEntriesFast());
 645     printf(" > No. of target jets from %s \n \t %i \n ", fTargetJetsName.Data(), fTargetJets->GetEntriesFast());
 646     printf(" > No. of matched jets from %s \n \t %i \n ", fMatchedJetsName.Data(), fMatchedJets->GetEntriesFast());
 647     if(fDebug > 3) InputEvent()->GetList()->ls();
 648 }
 649 //_____________________________________________________________________________
 650 void AliAnalysisTaskJetMatching::Terminate(Option_t *)
 651 {
 652     // terminate
 653 }
 654 //_____________________________________________________________________________