STEER/AliAODRecoDecay.h

   1 #ifndef ALIAODRECODECAY_H
   2 #define ALIAODRECODECAY_H
   3 /* Copyright(c) 1998-2006, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 //***********************************************************
   7 // Class AliAODRecoDecay
   8 // base class for AOD reconstructed decays
   9 // Author: A.Dainese, andrea.dainese@lnl.infn.it
  10 //***********************************************************
  11
  12 #include <TMath.h>
  13 #include <TRef.h>
  14 #include <TClonesArray.h>
  15 #include "AliAODVertex.h"
  16 #include "AliAODTrack.h"
  17 #include "AliVTrack.h"
  18
  19 class AliVVertex;
  20
  21 class AliAODRecoDecay : public AliVTrack {
  22
  23  public:
  24
  25   AliAODRecoDecay();
  26   AliAODRecoDecay(AliAODVertex *vtx2,Int_t nprongs,Short_t charge,
  27                   Double_t *px,Double_t *py,Double_t *pz,
  28                   Double_t *d0);
  29   AliAODRecoDecay(AliAODVertex *vtx2,Int_t nprongs,Short_t charge,
  30                   Double_t *d0);
  31   virtual ~AliAODRecoDecay();
  32
  33   AliAODRecoDecay(const AliAODRecoDecay& source);
  34   AliAODRecoDecay& operator=(const AliAODRecoDecay& source);
  35
  36
  37   // decay vertex
  38   Double_t GetSecVtxX() const {return GetSecondaryVtx()->GetX();}
  39   Double_t GetSecVtxY() const {return GetSecondaryVtx()->GetY();}
  40   Double_t GetSecVtxZ() const {return GetSecondaryVtx()->GetZ();}
  41   Double_t RadiusSecVtx() const;
  42   void     SetSecondaryVtx(AliAODVertex *vtx2) {fSecondaryVtx=vtx2;}
  43   AliAODVertex* GetSecondaryVtx() const { return (((AliAODVertex*)fSecondaryVtx.GetObject()) ? (AliAODVertex*)fSecondaryVtx.GetObject() : GetOwnSecondaryVtx()); }
  44   void     SetOwnSecondaryVtx(AliAODVertex *vtx2) {fOwnSecondaryVtx=vtx2;}
  45   AliAODVertex* GetOwnSecondaryVtx() const {return fOwnSecondaryVtx;}
  46   void     GetSecondaryVtx(Double_t vtx[3]) const;
  47   Double_t GetReducedChi2() const {return GetSecondaryVtx()->GetChi2perNDF();}
  48   Short_t  Charge() const {return fCharge;}
  49   Short_t  GetCharge() const {return fCharge;}
  50   void     SetCharge(Short_t charge=0) {fCharge=charge;}
  51
  52   // Match to MC signal:
  53   // check if this candidate is matched to a MC signal
  54   // If no, return -1
  55   // If yes, return label (>=0) of the AliAODMCParticle
  56   // if ndgCk>0, checks also daughters PDGs
  57   Int_t    MatchToMC(Int_t pdgabs,TClonesArray *mcArray,Int_t ndgCk=0,Int_t *pdgDg=0) const;
  58
  59   // PID
  60   void      SetPID(Int_t nprongs,Double_t *pid);
  61   Double_t *GetPID() const { return fPID; }
  62   void      GetPIDProng(Int_t ip,Double_t *pid) const;
  63   virtual const Double_t *PID() const { return fPID; }
  64
  65   // prong-to-prong DCAs
  66   void    SetDCAs(Int_t nDCA,Double_t *dca);
  67   void    SetDCA(Double_t dca); // 2 prong
  68   Double_t GetDCA(Int_t i=0) const {return fDCA[i];}
  69
  70   //event and run number
  71   void SetEventRunNumbers(Int_t en,Int_t rn)
  72     { fEventNumber=en; fRunNumber=rn; return; }
  73   Int_t GetEventNumber() const { return fEventNumber; }
  74   Int_t GetRunNumber() const { return fRunNumber; }
  75
  76   // methods of AliVTrack
  77   virtual Int_t    GetID() const { return -1; }
  78   virtual UChar_t  GetITSClusterMap() const;
  79   virtual ULong_t  GetStatus() const;
  80   virtual Bool_t   GetXYZ(Double_t *p) const { return XvYvZv(p); }
  81   virtual Bool_t   GetCovarianceXYZPxPyPz(Double_t cv[21]) const;
  82   virtual Bool_t   PropagateToDCA(const AliVVertex* vtx,Double_t b,Double_t maxd,Double_t dz[2],Double_t covar[3]);
  83
  84   // kinematics & topology
  85   Double_t Px() const;
  86   Double_t Py() const;
  87   Double_t Pz() const;
  88   Double_t P2() const {return Px()*Px()+Py()*Py()+Pz()*Pz();}
  89   Double_t Pt2() const {return Px()*Px()+Py()*Py();}
  90   Double_t P() const {return TMath::Sqrt(Pt2());}
  91   Double_t Pt() const {return TMath::Sqrt(P2());}
  92   Double_t OneOverPt() const {return (Pt() ? 1./Pt() : 0.);}
  93   Bool_t   PxPyPz(Double_t p[3]) const { p[0] = Px(); p[1] = Py(); p[2] = Pz(); return kTRUE; }
  94   Double_t Phi() const {return TMath::Pi()+TMath::ATan2(-Py(),-Px());}
  95   Double_t Theta() const {return 0.5*TMath::Pi()-TMath::ATan(Pz()/(Pt()+1.e-13));}
  96   Double_t Eta() const {return 0.5*TMath::Log((P()+Pz())/(P()-Pz()+1.e-13));}
  97   Double_t Xv() const { return GetSecVtxX(); }
  98   Double_t Yv() const { return GetSecVtxY(); }
  99   Double_t Zv() const { return GetSecVtxZ(); }
 100   virtual Bool_t   XvYvZv(Double_t x[3]) const { x[0] = Xv(); x[1] = Yv(); x[2] = Zv(); return kTRUE; }
 101   Double_t E2(UInt_t pdg) const;
 102   Double_t E(UInt_t pdg) const {return TMath::Sqrt(E2(pdg));}
 103   Double_t Y(UInt_t pdg) const {Double_t e=E(pdg); return 0.5*TMath::Log((e+Pz())/(e-Pz()+1.e-13));}
 104   Double_t DecayLength2(Double_t point[3]) const;
 105   Double_t DecayLength(Double_t point[3]) const {return TMath::Sqrt(DecayLength2(point));}
 106   Double_t DecayLength2(AliAODVertex *vtx1) const
 107   {return GetSecondaryVtx()->Distance2ToVertex(vtx1);}
 108   Double_t DecayLength(AliAODVertex *vtx1) const
 109     {return TMath::Sqrt(DecayLength2(vtx1));}
 110   Double_t DecayLengthError2(AliAODVertex *vtx1) const
 111     {return GetSecondaryVtx()->Error2DistanceToVertex(vtx1);}
 112   Double_t DecayLengthError(AliAODVertex *vtx1) const
 113     {return TMath::Sqrt(DecayLengthError2(vtx1));}
 114   Double_t NormalizedDecayLength2(AliAODVertex *vtx1) const
 115     {return DecayLength2(vtx1)/DecayLengthError2(vtx1);}
 116   Double_t NormalizedDecayLength(AliAODVertex *vtx1) const
 117   {return TMath::Sqrt(NormalizedDecayLength2(vtx1));}
 118   Double_t DecayLengthXY(Double_t point[3]) const;
 119   Double_t DecayLengthXY(AliAODVertex *vtx1) const
 120     {return GetSecondaryVtx()->DistanceXYToVertex(vtx1);}
 121   Double_t DecayLengthXYError(AliAODVertex *vtx1) const
 122     {return GetSecondaryVtx()->ErrorDistanceXYToVertex(vtx1);}
 123   Double_t NormalizedDecayLengthXY(AliAODVertex *vtx1) const
 124     {return DecayLengthXY(vtx1)/DecayLengthXYError(vtx1);}
 125   Double_t Ct(UInt_t pdg,Double_t point[3]) const;
 126   Double_t Ct(UInt_t pdg,AliAODVertex *vtx1) const;
 127   Double_t CosPointingAngle(Double_t point[3]) const;
 128   Double_t CosPointingAngle(AliAODVertex *vtx1) const;
 129   Double_t CosPointingAngleXY(Double_t point[3]) const;
 130   Double_t CosPointingAngleXY(AliAODVertex *vtx1) const;
 131   Double_t CosThetaStar(Int_t ip,UInt_t pdgvtx,UInt_t pdgprong0,UInt_t pdgprong1) const;
 132   Double_t InvMass2(Int_t npdg,UInt_t *pdg) const;
 133   Double_t InvMass(Int_t npdg,UInt_t *pdg) const {return TMath::Sqrt(InvMass2(npdg,pdg));}
 134   Double_t ImpParXY(Double_t point[3]) const;
 135   Double_t ImpParXY(AliAODVertex *vtx1) const;
 136   Bool_t   PassInvMassCut(Int_t pdgMom,Int_t npdgDg,UInt_t *pdgDg,Double_t cut) const;
 137
 138   // prongs
 139   Int_t    GetNProngs() const {return fNProngs;}
 140   Int_t    GetNDaughters() const {return GetSecondaryVtx()->GetNDaughters();}
 141   TObject *GetDaughter(Int_t i) const {return (GetNDaughters()>i ? GetSecondaryVtx()->GetDaughter(i) : 0x0);}
 142
 143   Short_t  ChargeProng(Int_t ip) const;
 144   Double_t Getd0Prong(Int_t ip) const {return fd0[ip];}
 145   Double_t Prodd0d0(Int_t ip1=0,Int_t ip2=0) const {return fd0[ip1]*fd0[ip2];}
 146   void     SetPxPyPzProngs(Int_t nprongs,Double_t *px,Double_t *py,Double_t *pz);
 147   Double_t PxProng(Int_t ip) const {return fPx[ip];}
 148   Double_t PyProng(Int_t ip) const {return fPy[ip];}
 149   Double_t PzProng(Int_t ip) const {return fPz[ip];}
 150   Double_t PtProng(Int_t ip) const {return TMath::Sqrt(Pt2Prong(ip));}
 151   Double_t Pt2Prong(Int_t ip) const;
 152   Double_t PProng(Int_t ip) const {return TMath::Sqrt(P2Prong(ip));}
 153   Double_t P2Prong(Int_t ip) const;
 154   Double_t PhiProng(Int_t ip) const
 155     {return TMath::ATan2(PyProng(ip),PxProng(ip));}
 156     Double_t ThetaProng(Int_t ip) const
 157       {return 0.5*TMath::Pi()-TMath::ATan(PzProng(ip)/(PtProng(ip)+1.e-13));}
 158   Double_t EtaProng(Int_t ip) const
 159     {return -TMath::Log(TMath::Tan(0.5*ThetaProng(ip)));}
 160   Double_t E2Prong(Int_t ip,UInt_t pdg) const;
 161   Double_t EProng(Int_t ip,UInt_t pdg) const {return TMath::Sqrt(E2Prong(ip,pdg));}
 162   Double_t YProng(Int_t ip,UInt_t pdg) const
 163     {return 0.5*TMath::Log((EProng(ip,pdg)+PzProng(ip))/(EProng(ip,pdg)-PzProng(ip)+1.e-13));}
 164   Double_t Alpha() const;             // for Armenteros-Podolanski plot (V0's)
 165   Double_t QlProng(Int_t ip) const;
 166   Double_t QtProng(Int_t ip=0) const; // for Armenteros-Podolanski plot (V0's)
 167   Double_t QlProngFlightLine(Int_t ip,Double_t point[3]) const;
 168   Double_t QlProngFlightLine(Int_t ip,AliAODVertex *vtx1) const;
 169   Double_t QtProngFlightLine(Int_t ip,Double_t point[3]) const;
 170   Double_t QtProngFlightLine(Int_t ip,AliAODVertex *vtx1) const;
 171   Double_t InvMass2Prongs(Int_t ip1,Int_t ip2,UInt_t pdg1,UInt_t pdg2) const;
 172   Double_t ProngsRelAngle(Int_t ip1=0,Int_t ip2=1) const;
 173
 174   // relate to other objects
 175   //Double_t DistanceToVertex(AliAODVertex *vtx) // distance to a AliAODVertex
 176   //Double_t DistanceToTrack(AliAODTrack *trk)   // distance to a AliAODTrack
 177
 178
 179   // print
 180   void    Print(Option_t* option = "") const;
 181   //void    PrintIndices() const {GetSecondaryVtx()->PrintIndices();}
 182
 183   // dummy functions for inheritance from AliVParticle
 184   Double_t E() const
 185     {printf("Dummy function; use AliAODRecoDecay::E(UInt_t pdg) instead"); return (Double_t)-999.;}
 186   Double_t Y() const
 187     {printf("Dummy function; use AliAODRecoDecay::Y(UInt_t pdg) instead"); return (Double_t)-999.;}
 188   Double_t M() const
 189     {printf("Dummy function"); return (Double_t)-999.;}
 190   Int_t GetLabel() const {return -1;}
 191   Int_t PdgCode()  const {return  0;}
 192
 193  protected:
 194
 195   Int_t    MatchToMC(Int_t pdgabs,TClonesArray *mcArray,Int_t dgLabels[10],Int_t ndg,Int_t ndgCk=0,Int_t *pdgDg=0) const;
 196   Int_t    MatchToMC(Int_t pdgabs,TClonesArray *mcArray,Int_t dgLabels[10]) const { return MatchToMC(pdgabs,mcArray,dgLabels,GetNDaughters()); }
 197
 198   TRef     fSecondaryVtx;  // decay vertex
 199   AliAODVertex *fOwnSecondaryVtx;  // temporary solution (to work outside AliAODEvent)
 200   Short_t  fCharge;  // charge, use this convention for prongs charges:
 201                      // if(charge== 0) even-index prongs are +
 202                      //                odd-index prongs are -
 203                      // if(charge==+1) even-index prongs are +
 204                      //                odd-index prongs are -
 205                      // if(charge==-1) even-index prongs are -
 206                      //                odd-index prongs are +
 207
 208   // TEMPORARY, to be removed when we do analysis on AliAODEvent
 209   Int_t fNProngs;    // number of prongs
 210   Int_t fNDCA;       // number of dca's
 211   Int_t fNPID;       // number of PID probabilities
 212   Double32_t *fPx;   //[fNProngs] px of tracks at the vertex [GeV/c]
 213   Double32_t *fPy;   //[fNProngs] py of tracks at the vertex [GeV/c]
 214   Double32_t *fPz;   //[fNProngs] pz of tracks at the vertex [GeV/c]
 215   Double32_t *fd0;   //[fNProngs] rphi impact params w.r.t. Primary Vtx [cm]
 216   Double32_t *fDCA;  //[fNDCA] prong-to-prong DCA [cm]
 217                      // convention:fDCA[0]=p0p1,fDCA[1]=p0p2,fDCA[2]=p1p2,...
 218   Double32_t *fPID;  //[fNPID] combined pid
 219                      //  (combined detector response probabilities)
 220
 221   // TEMPORARY, to be removed when we do analysis on AliAODEvent
 222   Int_t fEventNumber;
 223   Int_t fRunNumber;
 224   // TO BE PUT IN SPECIAL MC CLASS
 225   //Bool_t   fSignal; // TRUE if signal, FALSE if background (for simulation)
 226   //Int_t  fTrkNum[2]; // numbers of the two decay tracks
 227   //Int_t fPdg[2];  // PDG codes of the two tracks (for sim.)
 228   //Int_t fMum[2];  // PDG codes of the mothers    (for sim.)
 229
 230   //
 231
 232   ClassDef(AliAODRecoDecay,4)  // base class for AOD reconstructed decays
 233 };
 234
 235
 236 inline Short_t AliAODRecoDecay::ChargeProng(Int_t ip) const
 237 {
 238   if(fCharge==0 || fCharge==+1) {
 239     if(ip%2==0) {
 240       return (Short_t)1;
 241     } else {
 242       return (Short_t)-1;
 243     }
 244   } else { // fCharge==-1
 245     if(ip%2==0) {
 246       return (Short_t)-1;
 247     } else {
 248       return (Short_t)1;
 249     }
 250   }
 251 }
 252
 253 inline Double_t AliAODRecoDecay::RadiusSecVtx() const
 254 {
 255   return TMath::Sqrt(GetSecVtxX()*GetSecVtxX()+GetSecVtxY()*GetSecVtxY());
 256 }
 257
 258 inline void AliAODRecoDecay::GetSecondaryVtx(Double_t vtx[3]) const
 259 {
 260   GetSecondaryVtx()->GetPosition(vtx);
 261   return;
 262 }
 263
 264 inline Double_t AliAODRecoDecay::Px() const
 265 {
 266   Double_t px=0.;
 267   for(Int_t i=0;i<GetNProngs();i++) px+=PxProng(i);
 268   return px;
 269 }
 270
 271 inline Double_t AliAODRecoDecay::Py() const
 272 {
 273   Double_t py=0.;
 274   for(Int_t i=0;i<GetNProngs();i++) py+=PyProng(i);
 275   return py;
 276 }
 277
 278 inline Double_t AliAODRecoDecay::Pz() const
 279 {
 280   Double_t pz=0.;
 281   for(Int_t i=0;i<GetNProngs();i++) pz+=PzProng(i);
 282   return pz;
 283 }
 284
 285 inline Double_t AliAODRecoDecay::Ct(UInt_t pdg,AliAODVertex *vtx1) const
 286 {
 287   Double_t v[3];
 288   vtx1->GetPosition(v);
 289   return Ct(pdg,v);
 290 }
 291
 292 inline Double_t AliAODRecoDecay::CosPointingAngle(AliAODVertex *vtx1) const
 293 {
 294   Double_t v[3];
 295   vtx1->GetPosition(v);
 296   return CosPointingAngle(v);
 297 }
 298
 299 inline Double_t AliAODRecoDecay::CosPointingAngleXY(AliAODVertex *vtx1) const
 300 {
 301   Double_t v[3];
 302   vtx1->GetPosition(v);
 303   return CosPointingAngleXY(v);
 304 }
 305
 306 inline Double_t AliAODRecoDecay::ImpParXY(AliAODVertex *vtx1) const
 307 {
 308   Double_t v[3];
 309   vtx1->GetPosition(v);
 310   return ImpParXY(v);
 311 }
 312
 313 inline Double_t AliAODRecoDecay::Pt2Prong(Int_t ip) const
 314 {
 315   return PxProng(ip)*PxProng(ip)+PyProng(ip)*PyProng(ip);
 316 }
 317
 318 inline Double_t AliAODRecoDecay::P2Prong(Int_t ip) const
 319 {
 320   return Pt2Prong(ip)+PzProng(ip)*PzProng(ip);
 321 }
 322
 323 inline Double_t AliAODRecoDecay::QlProngFlightLine(Int_t ip,AliAODVertex *vtx1) const
 324 {
 325   Double_t v[3];
 326   vtx1->GetPosition(v);
 327   return QlProngFlightLine(ip,v);
 328 }
 329
 330 inline Double_t AliAODRecoDecay::QtProngFlightLine(Int_t ip,AliAODVertex *vtx1) const
 331 {
 332   Double_t v[3];
 333   vtx1->GetPosition(v);
 334   return QtProngFlightLine(ip,v);
 335 }
 336
 337 inline void AliAODRecoDecay::SetPxPyPzProngs(Int_t nprongs,Double_t *px,Double_t *py,Double_t *pz)
 338 {
 339   if(nprongs!=GetNProngs()) {
 340     printf("Wrong number of momenta, must be nProngs");
 341     return;
 342   }
 343   if(!fPx) {
 344     fPx = new Double32_t[nprongs];
 345     fPy = new Double32_t[nprongs];
 346     fPz = new Double32_t[nprongs];
 347   }
 348   for(Int_t i=0;i<nprongs;i++) {
 349     fPx[i] = px[i];
 350     fPy[i] = py[i];
 351     fPz[i] = pz[i];
 352   }
 353
 354   return;
 355 }
 356
 357 inline void AliAODRecoDecay::SetDCAs(Int_t nDCA,Double_t *dca)
 358 {
 359   if(nDCA!=(GetNProngs()*(GetNProngs()-1)/2)) {
 360     printf("Wrong number of DCAs, must be nProngs*(nProngs-1)/2");
 361     return;
 362   }
 363   if(fDCA) delete [] fDCA;
 364   fNDCA = nDCA;
 365   fDCA = new Double32_t[nDCA];
 366   for(Int_t i=0;i<nDCA;i++)
 367     fDCA[i] = dca[i];
 368   return;
 369 }
 370
 371 inline void AliAODRecoDecay::SetDCA(Double_t dca)
 372 {
 373   Double_t ddca[1]; ddca[0]=dca;
 374   SetDCAs(1,ddca);
 375   return;
 376 }
 377
 378 inline void AliAODRecoDecay::SetPID(Int_t nprongs,Double_t *pid)
 379 {
 380   if(nprongs!=GetNProngs()) {
 381     printf("Wrong number of prongs");
 382     return;
 383   }
 384   if(fPID) delete [] fPID;
 385   fNPID = nprongs*5;
 386   fPID = new Double32_t[nprongs*5];
 387   for(Int_t i=0;i<nprongs;i++)
 388     for(Int_t j=0;j<5;j++)
 389       fPID[i*5+j] = pid[i*5+j];
 390   return;
 391 }
 392
 393 inline void AliAODRecoDecay::GetPIDProng(Int_t ip,Double_t *pid) const
 394 {
 395   for(Int_t j=0;j<5;j++)
 396     pid[j] = fPID[ip*5+j];
 397   return;
 398 }
 399
 400
 401
 402 #endif
 403