Calculation of new variables needed for Non-id HBT added. (Z. Chajecki)
[u/mrichter/AliRoot.git] / ANALYSIS / AliAODPair.h
1 #ifndef AliAODPair_H
2 #define AliAODPair_H
3 //_________________________________________________________________________
4 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
5 //
6 // class AliAODPair
7 //
8 // class implements pair of particles and taking care of caluclation (almost)
9 // all of pair properties (Qinv, InvMass,...)
10 // more info: http://alisoft.cern.ch/people/skowron/analyzer/index.html
11 //
12 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
13
14 #include <TObject.h>
15 #include "AliVAODParticle.h"
16
17
18 class AliAODPair: public TObject
19 {
20  public:
21    AliAODPair(Bool_t rev = kFALSE); //contructor
22    AliAODPair(AliVAODParticle* part1, AliVAODParticle* part2, Bool_t rev = kFALSE); //contructor
23    AliAODPair(const AliAODPair& in);
24    
25    virtual ~AliAODPair(){}
26    
27    AliAODPair& operator=(const AliAODPair& in);
28    
29    void SetParticles(AliVAODParticle* p1,AliVAODParticle* p2); //sets particles in the pair
30    AliAODPair* GetSwappedPair() {return fSwappedPair;} //returns pair with swapped particles
31    
32    AliVAODParticle* Particle1() const {return fPart1;} //returns pointer to first particle
33    AliVAODParticle* Particle2() const {return fPart2;} //returns pointer to decond particle
34    
35    virtual void     Changed();
36    //Center Mass System - Longitudinally Comoving
37    
38    virtual Double_t GetInvMass(); //returns invariant mass of the pair
39    virtual Double_t GetMt();
40    virtual Double_t GetQInv(); //returns Q invariant
41    virtual Double_t GetQSideLCMS(); //returns Q Side CMS longitudionally co-moving
42    virtual Double_t GetQOutLCMS(); //returns Q out CMS longitudionally co-moving
43    virtual Double_t GetQLongLCMS(); //returns Q Long CMS longitudionally co-moving
44    virtual Double_t GetQtLCMS(); //returns Q transverse CMS longitudionally co-moving
45    
46    virtual Double_t GetQt(); //returns Q transverse to Kt
47    
48    
49    virtual Double_t GetKt();  //returns K transverse
50    virtual Double_t GetKStar();
51    virtual Double_t GetKStarOut();  //z.ch.
52    virtual Double_t GetKStarSide(); //z.ch.
53    virtual Double_t GetKStarLong(); //z.ch.
54    
55
56    virtual Double_t GetAvarageDistance();//returns avarage distnace between two tracks
57    
58    virtual Double_t GetDeltaE(); //return difference of Energies
59    virtual Double_t GetDeltaP(); //return difference of momenta (scalar difference)
60    virtual Double_t GetDeltaPvector(); //return legth of difference vector of momenta
61    virtual Double_t GetDeltaPt();
62    virtual Double_t GetDeltaPx();
63    virtual Double_t GetDeltaPy();
64    virtual Double_t GetDeltaPz();
65    
66    virtual Double_t GetDeltaTheta();
67    virtual Double_t GetDeltaPhi();
68    
69    virtual Double_t GetGammaToLCMS();
70    virtual Double_t GetPIDProb() const {return fPart1->GetPidProb()*fPart2->GetPidProb();}
71    
72  protected:
73    AliVAODParticle* fPart1;  //pointer to first particle
74    AliVAODParticle* fPart2;  //pointer to second particle
75   
76    AliAODPair* fSwappedPair; //pointer to swapped pair
77    
78 /************************************************************/
79 /************CMS (LC) Q's   *********************************/
80 /************************************************************/
81    //Center Mass System - Longitudinally Comoving
82    
83    Double_t fQSideLCMS;  //value of Q side CMS longitudially co-moving
84    Bool_t   fQSideLCMSNotCalc; //flag indicating if fQSideLCMS is already calculated for this pair
85    
86    Double_t fQOutLCMS; //value of Q out CMS longitudially co-moving
87    Bool_t   fQOutLCMSNotCalc;//flag indicating if fQOutLCMS is already calculated for this pair
88    
89    Double_t fQLongLCMS; //value of Q long CMS longitudially co-moving
90    Bool_t   fQLongLCMSNotCalc;//flag indicating if fQLongLCMS is already calculated for this pair
91    
92    Double_t fQtLCMS; //value of Qt CMS longitudially co-moving (hypot(qsidelcms,qoutlcms))
93    Bool_t   fQtLCMSNotCalc;//flag indicating if fQLongLCMS is already calculated for this pair
94
95    Double_t fQt; //value of Qt, projection of 3-mom diff to Kt
96    Bool_t   fQtNotCalc;//flag indicating if fQt is already calculated for this pair
97    
98 /************************************************************/
99 /************************************************************/
100    Double_t fQInv;  //half of differnece of 4-momenta
101    Bool_t   fQInvNotCalc;//flag indicating if fQInv is already calculated for this pair
102    
103    Double_t fInvMass;  //invariant mass
104    Bool_t   fInvMassNotCalc;//flag indicating if fInvMass is already calculated for this pair
105    
106    Double_t fKt; //K == sum vector of particle's momenta. Kt transverse component
107    Bool_t   fKtNotCalc;//flag indicating if fKt is already calculated for this pair
108    
109    Double_t fKStar; // KStar
110    Bool_t   fKStarNotCalc;// flag indicating if fKStar is calculated
111    Double_t fKStarOut; // KStarOut   z.ch.
112    Double_t fKStarSide;// KStarSide  z.ch.
113    Double_t fKStarLong;// KStarLong  z.ch.
114
115    Bool_t   fKStarCompNotCalc; // flag indicating if CalcuteKStarComp() is calculated  z.ch.
116
117    Double_t fPInv;  //invariant momentum
118    
119    Double_t fQSide; //Q Side
120    Double_t fOut;//Q Out
121    Double_t fQLong;//Q Long
122
123    Double_t fMt;//Transverse coordinate of Inv. Mass
124    Bool_t   fMtNotCalc;//flag indicating if Mt is calculated for current pair
125       
126    Double_t fInvMassSqr;//squre of invariant mass
127    Bool_t   fMassSqrNotCalc; //flag indicating if fInvMassSqr for this pair
128    void     CalculateInvMassSqr();
129    
130    Double_t fQInvL; //Qinv in longitudional direction
131    Bool_t   fQInvLNotCalc;//flag indicating if fQInvL is calculated for current pair
132    void     CalculateQInvL();
133
134    Double_t fAvarageDistance;//value of the avarage distance calculated out of track points
135    Bool_t   fAvarageDistanceNotCalc;//flag indicating if the avarage distance is calculated
136    
137    Double_t fPxSum;// Sum of Px momenta
138    Double_t fPySum;// Sum of Py momenta
139    Double_t fPzSum;// Sum of Pz momenta
140    Double_t fESum;// Sum of energies
141    Bool_t   fSumsNotCalc;//flag indicating if fPxSum,fPxSum,fPxSum and fESum is calculated for current pair
142    void     CalculateSums();
143    void     CalculateKStarComp();
144    
145    Double_t fPxDiff;// Difference of Px momenta
146    Double_t fPyDiff;// Difference of Px momenta
147    Double_t fPzDiff;// Difference of Px momenta
148    Double_t fEDiff;// Difference of Px momenta
149    Bool_t   fDiffsNotCalc;//flag indicating if fPxDiff,fPxDiff,fPxDiff and fEDiff is calculated for current pair
150    void     CalculateDiffs();
151    
152    Double_t fGammaLCMS;//gamma of boost in LCMS
153    Bool_t   fGammaLCMSNotCalc;//flag indicating if fGammaLCMS is calculated for current pair
154    /***************************************************/
155    Bool_t   fChanged;//flag indicating if object has been changed
156
157    void     CalculateBase();
158    Double_t AvDistance();
159    
160    
161  private:
162   ClassDef(AliAODPair,1)
163 };
164 /****************************************************************/
165 inline
166 void AliAODPair::SetParticles(AliVAODParticle* p1,AliVAODParticle* p2)
167 {
168  //sets the particle to the pair
169  
170  fPart1 = p1;
171  fPart2 = p2;
172  if (fSwappedPair) //if we have Swapped (so we are not)
173    fSwappedPair->SetParticles(p2,p1); //set particles for him too
174  Changed();
175  //and do nothing until will be asked for
176
177 /****************************************************************/
178
179 inline
180 void AliAODPair::Changed()
181 {
182  // Resel all calculations (flags)
183  fChanged           = kTRUE;
184  fSumsNotCalc       = kTRUE;
185  fDiffsNotCalc      = kTRUE;
186  fMassSqrNotCalc    = kTRUE;
187  fInvMassNotCalc    = kTRUE;
188  fQInvNotCalc       = kTRUE;
189  fMtNotCalc         = kTRUE;
190  fQSideLCMSNotCalc = kTRUE;
191  fQOutLCMSNotCalc  = kTRUE;
192  fQLongLCMSNotCalc = kTRUE;
193  fQtLCMSNotCalc    = kTRUE;
194  fQtNotCalc        = kTRUE;
195  fKtNotCalc         = kTRUE;
196  fKStarNotCalc      = kTRUE;
197  fKStarCompNotCalc  = kTRUE;
198  fQInvLNotCalc      = kTRUE;
199  fGammaLCMSNotCalc = kTRUE;
200  fAvarageDistanceNotCalc = kTRUE;
201 }
202 /****************************************************************/
203 inline 
204 void AliAODPair::CalculateInvMassSqr()
205  {
206   //calculates square of qinv
207   if (fMassSqrNotCalc)
208    {
209      CalculateSums();
210  
211      Double_t fPart12s= (fPxSum*fPxSum) + (fPySum*fPySum) + (fPzSum*fPzSum);
212  
213      fInvMassSqr=fESum*fESum-fPart12s;
214
215      fMassSqrNotCalc = kFALSE;
216    }
217  }
218 /****************************************************************/
219 inline 
220 void AliAODPair::CalculateQInvL()
221  {
222  //Calculates square root of Qinv
223   if (fQInvLNotCalc)
224   {
225    CalculateDiffs();
226    fQInvL = fEDiff*fEDiff - ( fPxDiff*fPxDiff + fPyDiff*fPyDiff + fPzDiff*fPzDiff );
227    fQInvLNotCalc = kFALSE;
228   }
229  }
230 /****************************************************************/ 
231 inline 
232 void AliAODPair::CalculateSums()
233  {
234    //calculates momenta and energy sums
235    if(fSumsNotCalc)
236     {
237      fPxSum = fPart1->Px()+fPart2->Px();
238      fPySum = fPart1->Py()+fPart2->Py();
239      fPzSum = fPart1->Pz()+fPart2->Pz();
240      fESum  = fPart1->E() + fPart2->E();
241      fSumsNotCalc = kFALSE;
242     }
243  }
244 /****************************************************************/
245 inline
246 void AliAODPair::CalculateKStarComp()
247 {
248   
249   if (fKStarCompNotCalc)
250     {
251       CalculateSums();
252
253       Double_t ptrans = fPxSum*fPxSum + fPySum*fPySum;
254       Double_t mtrans = fESum*fESum - fPzSum*fPzSum;
255       Double_t pinv  =  TMath::Sqrt(mtrans - ptrans);
256       ptrans         =  TMath::Sqrt(ptrans);
257       mtrans         =  TMath::Sqrt(mtrans);
258       
259       Double_t px1   = fPart1->Px();
260       Double_t py1   = fPart1->Py();
261       Double_t pz1   = fPart1->Pz();
262       Double_t pE1   = fPart1->E();
263
264       // boost to LCMS
265       Double_t beta  = fPzSum / fESum;
266       Double_t gamma = fESum / mtrans;
267
268       fKStarLong     = gamma * (pz1 - beta * pE1);
269       double   temp  = gamma * (pE1 - beta * pz1);
270
271       // rotate in transverse plane
272       fKStarSide = (-px1*fPySum + py1*fPxSum)/ptrans;
273       fKStarOut  = ( px1*fPxSum + py1*fPySum)/ptrans;
274  
275       // go from LCMS to CMS
276       gamma = mtrans/pinv;
277       beta  = ptrans/mtrans;
278       fKStarOut  = gamma * (fKStarOut - beta * temp);
279
280       fKStarCompNotCalc = kFALSE;
281     }
282 }
283
284 /****************************************************************/
285 inline 
286 void AliAODPair::CalculateDiffs()
287  {
288    //calculates momenta and energy differences 
289    if(fDiffsNotCalc)
290     {
291      fPxDiff = fPart1->Px()-fPart2->Px();
292      fPyDiff = fPart1->Py()-fPart2->Py();
293      fPzDiff = fPart1->Pz()-fPart2->Pz();
294      fEDiff  = fPart1->E() - fPart2->E();
295      fDiffsNotCalc = kFALSE;
296     }
297  }
298
299 /****************************************************************/
300
301 inline 
302 Double_t AliAODPair::GetDeltaE() 
303 {
304  //returns difference of energies
305   return fPart1->E() - fPart2->E();
306 }
307 /****************************************************************/
308
309 inline 
310 Double_t AliAODPair::GetDeltaP() 
311 {
312  //returns difference of momenta (scalars)
313  return fPart1->P() - fPart2->P();
314 }
315 /****************************************************************/
316
317 inline 
318 Double_t AliAODPair::GetDeltaPvector() //return difference of momenta
319 {
320  //returns legth of the momenta difference vector 
321  CalculateDiffs();
322  return TMath::Sqrt(fPxDiff*fPxDiff + fPyDiff*fPyDiff + fPzDiff*fPzDiff);
323 }
324 /****************************************************************/
325
326 inline 
327 Double_t AliAODPair::GetDeltaPt()
328  {
329    //returns difference of Pz
330    return fPart1->Pt()-fPart2->Pt();
331  }
332 /****************************************************************/
333
334 inline 
335 Double_t AliAODPair::GetDeltaPx()
336  {
337    //returns difference of Pz
338    CalculateDiffs();
339    return fPxDiff;
340  }
341 /****************************************************************/
342 inline 
343 Double_t AliAODPair::GetDeltaPy()
344  {
345    //returns difference of Py
346    CalculateDiffs();
347    return fPyDiff;
348  }
349
350 /****************************************************************/
351 inline 
352 Double_t AliAODPair::GetDeltaPz()
353  {
354    //returns difference of Pz
355    CalculateDiffs();
356    return fPzDiff;
357  }
358 /****************************************************************/
359
360 inline 
361 Double_t AliAODPair::GetDeltaPhi()
362  {
363    //returns difference of Phi
364    Double_t phi1 = fPart1->Phi();
365    Double_t phi2 = fPart2->Phi();
366    Double_t diff = phi1-phi2;
367    if (TMath::Abs(diff) > TMath::Pi())
368     {
369       if (phi1 > TMath::Pi())
370        {
371          phi1-=TMath::TwoPi();
372        }
373       else
374        {
375          phi2-=TMath::TwoPi();
376        }
377       diff = phi1-phi2; 
378     }
379    return diff;
380  }
381 /****************************************************************/
382
383 inline 
384 Double_t AliAODPair::GetDeltaTheta()
385  {
386    //returns difference of Theta
387    return fPart1->Theta()-fPart2->Theta();
388  }
389 /****************************************************************/
390
391
392 #endif