ITS/AliITSClusterFinder.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  16 //                                                                        //
  17 // Base Class used to find                                                //
  18 // the reconstructed points for ITS                                       //
  19 // See also AliITSClusterFinderSPD, AliITSClusterFinderSDD,               //
  20 // AliITSClusterFinderSDD  AliITSClusterFinderV2                          //
  21 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  22
  23 #include "AliITSClusterFinder.h"
  24 #include "AliITSRecPoint.h"
  25 #include "AliITSdigit.h"
  26 #include "AliITSDetTypeRec.h"
  27 #include "AliITSMap.h"
  28 #include "AliITSgeomTGeo.h"
  29
  30 ClassImp(AliITSClusterFinder)
  31
  32 //----------------------------------------------------------------------
  33 AliITSClusterFinder::AliITSClusterFinder():
  34 TObject(),
  35 fDebug(0),
  36 fModule(0),
  37 fDigits(0),
  38 fNdigits(0),
  39 fDetTypeRec(0),
  40 fClusters(0),
  41 fNRawClusters(0),
  42 fMap(0),
  43 fNperMax(0),
  44 fDeclusterFlag(0),
  45 fClusterSize(0),
  46 fNPeaks(-1){
  47     // default cluster finder
  48     // Input:
  49     //   none.
  50     // Output:
  51     //   none.
  52     // Return:
  53     //   A default constructed AliITSCulsterFinder
  54 }
  55 //----------------------------------------------------------------------
  56 AliITSClusterFinder::AliITSClusterFinder(AliITSDetTypeRec* dettyp):
  57 TObject(),
  58 fDebug(0),
  59 fModule(0),
  60 fDigits(0),
  61 fNdigits(0),
  62 fDetTypeRec(dettyp),
  63 fClusters(0),
  64 fNRawClusters(0),
  65 fMap(0),
  66 fNperMax(0),
  67 fDeclusterFlag(0),
  68 fClusterSize(0),
  69 fNPeaks(-1){
  70     // Standard constructor for cluster finder
  71     // Input:
  72     //   AliITSsegmentation *seg  The segmentation class to be used
  73     //   AliITSresponse     *res  The response class to be used
  74     // Output:
  75     //   none.
  76     // Return:
  77     //   A Standard constructed AliITSCulsterFinder
  78
  79     SetNperMax();
  80     SetClusterSize();
  81     SetDeclusterFlag();
  82 }
  83 //----------------------------------------------------------------------
  84 AliITSClusterFinder::AliITSClusterFinder(AliITSDetTypeRec* dettyp,
  85                                          TClonesArray *digits):
  86 TObject(),
  87 fDebug(0),
  88 fModule(0),
  89 fDigits(digits),
  90 fNdigits(0),
  91 fDetTypeRec(dettyp),
  92 fClusters(0),
  93 fNRawClusters(0),
  94 fMap(0),
  95 fNperMax(0),
  96 fDeclusterFlag(0),
  97 fClusterSize(0),
  98 fNPeaks(-1){
  99     // Standard + cluster finder constructor
 100     // Input:
 101     //   AliITSsegmentation *seg  The segmentation class to be used
 102     //   AliITSresponse     *res  The response class to be used
 103     //   TClonesArray    *digits  Array of digits to be used
 104     // Output:
 105     //   none.
 106     // Return:
 107     //   A Standard constructed AliITSCulsterFinder
 108
 109     fNdigits = fDigits->GetEntriesFast();
 110     SetNperMax();
 111     SetClusterSize();
 112     SetDeclusterFlag();
 113 }
 114 /*
 115 //______________________________________________________________________
 116 AliITSClusterFinder::AliITSClusterFinder(const AliITSClusterFinder &source) : TObject(source) {
 117   // Copy constructor
 118   // Copies are not allowed. The method is protected to avoid misuse.
 119   Fatal("AliITSClusterFinder","Copy constructor not allowed\n");
 120 }
 121 */
 122
 123 //______________________________________________________________________
 124 //AliITSClusterFinder& AliITSClusterFinder::operator=(const AliITSClusterFinder& /* source */){
 125   // Assignment operator
 126   // Assignment is not allowed. The method is protected to avoid misuse.
 127 //  Fatal("= operator","Assignment operator not allowed\n");
 128 //  return *this;
 129 //}
 130
 131 //----------------------------------------------------------------------
 132 AliITSClusterFinder::~AliITSClusterFinder(){
 133     // destructor cluster finder
 134     // Input:
 135     //   none.
 136     // Output:
 137     //   none.
 138     // Return:
 139     //   none.
 140
 141     if(fMap) {delete fMap;}
 142     // Zero local pointers. Other classes own these pointers.
 143     fMap          = 0;
 144     fDigits       = 0;
 145     fNdigits      = 0;
 146     fNRawClusters = 0;
 147     fNperMax      = 0;
 148     fDeclusterFlag= 0;
 149     fClusterSize  = 0;
 150     fNPeaks       = 0;
 151     fDetTypeRec   = 0;
 152
 153 }
 154 //__________________________________________________________________________
 155 void AliITSClusterFinder::InitGeometry(){
 156  //
 157  // Initialisation of ITS geometry
 158  //
 159   Int_t mmax=AliITSgeomTGeo::GetNModules();
 160   for (Int_t m=0; m<mmax; m++) {
 161     Int_t lay,lad,det; AliITSgeomTGeo::GetModuleId(m,lay,lad,det);
 162     fNdet[m] = (lad-1)*AliITSgeomTGeo::GetNDetectors(lay) + (det-1);
 163     fNlayer[m] = lay-1;
 164   }
 165 }
 166
 167
 168
 169 //----------------------------------------------------------------------
 170 void AliITSClusterFinder::AddCluster(Int_t branch, AliITSRawCluster *c){
 171     // Add a raw cluster copy to the list
 172     // Input:
 173     //   Int_t       branch  The branch to which the cluster is to be added to
 174     //   AliITSRawCluster *c The cluster to be added to the array of clusters
 175     // Output:
 176     //   none.
 177     // Return:
 178     //   none.
 179
 180    if(!fDetTypeRec) {
 181     Error("AddCluster","fDetTypeRec is null!");
 182     return;
 183   }
 184   fDetTypeRec->AddCluster(branch,c);
 185   fNRawClusters++;
 186 }
 187 //----------------------------------------------------------------------
 188 void AliITSClusterFinder::AddCluster(Int_t branch, AliITSRawCluster *c,
 189                                      AliITSRecPoint &rp){
 190     // Add a raw cluster copy to the list and the RecPoint
 191     // Input:
 192     //   Int_t       branch  The branch to which the cluster is to be added to
 193     //   AliITSRawCluster *c The cluster to be added to the array of clusters
 194     //   AliITSRecPoint  &rp The RecPoint to be added to the array of RecPoints
 195     // Output:
 196     //   none.
 197     // Return:
 198     //   none.
 199   if(!fDetTypeRec) {
 200     Error("AddCluster","fDetTypeRec is null!");
 201     return;
 202   }
 203
 204   fDetTypeRec->AddCluster(branch,c);
 205   fNRawClusters++;
 206   fDetTypeRec->AddRecPoint(rp);
 207
 208 }
 209 /*
 210 //______________________________________________________________________
 211 void AliITSClusterFinder::CheckLabels(Int_t lab[3]) {
 212   //------------------------------------------------------------
 213   // Tries to find mother's labels
 214   //------------------------------------------------------------
 215
 216   if(lab[0]<0 && lab[1]<0 && lab[2]<0) return; // In case of no labels just exit
 217   // Check if simulation
 218   AliMC* mc = gAlice->GetMCApp();
 219   if(!mc)return;
 220
 221   Int_t ntracks = mc->GetNtrack();
 222   for (Int_t i=0;i<3;i++){
 223     Int_t label = lab[i];
 224     if (label>=0 && label<ntracks) {
 225       TParticle *part=(TParticle*)mc->Particle(label);
 226       if (part->P() < 0.005) {
 227         Int_t m=part->GetFirstMother();
 228         if (m<0) {
 229           continue;
 230         }
 231         if (part->GetStatusCode()>0) {
 232           continue;
 233         }
 234         lab[i]=m;
 235       }
 236     }
 237   }
 238
 239 }
 240 */
 241 //______________________________________________________________________
 242 void AliITSClusterFinder::FindRawClusters(Int_t module){
 243     // Default Cluster finder.
 244     // Input:
 245     //   Int_t module   Module number for which culster are to be found.
 246     // Output:
 247     //   none.
 248     // Return:
 249     //   none.
 250     const Int_t kelms = 10;
 251     Int_t ndigits = fDigits->GetEntriesFast();
 252     TObjArray *digs = new TObjArray(ndigits);
 253     TObjArray *clusts = new TObjArray(ndigits); // max # cluster
 254     TObjArray *clust0=0; // A spacific cluster of digits
 255     TObjArray *clust1=0; // A spacific cluster of digits
 256     AliITSdigit *dig=0; // locat pointer to a digit
 257     Int_t i=0,nc=0,j[4],k,k2=0;
 258
 259     // Copy all digits for this module into a local TObjArray.
 260     for(i=0;i<ndigits;i++) digs->AddAt(new AliITSdigit(*(GetDigit(i))),i);
 261     digs->Sort();
 262     // First digit is a cluster.
 263     i  = 0;
 264     nc = 0;
 265     clusts->AddAt(new TObjArray(kelms),nc);
 266     clust0 = (TObjArray*)(clusts->At(nc));
 267     clust0->AddAtFree(digs->At(i)); // move owner ship from digs to clusts
 268     nc++;
 269     for(i=1;i<ndigits;i++){
 270         if(IsNeighbor(digs,i,j)){
 271             dig = (AliITSdigit*)(digs->At(j[0]));
 272             // Add to existing cluster. Find which cluster this digis
 273             for(k=0;k<nc;k++){
 274                 clust0 = ((TObjArray*)(clusts->At(k)));
 275                 if(clust0->IndexOf(dig)>=0) break;
 276             } // end for k
 277             if(k>=nc){
 278                 Fatal("FindRawClusters","Digit not found as expected");
 279             } // end if
 280             if(j[1]>=0){
 281                 dig = (AliITSdigit*)(digs->At(j[1]));
 282                 // Add to existing cluster. Find which cluster this digis
 283                 for(k2=0;k2<nc;k2++){
 284                     clust1 = ((TObjArray*)(clusts->At(k2)));
 285                     if(clust1->IndexOf(dig)>=0) break;
 286                 } // end for k2
 287                 if(k2>=nc){
 288                     Fatal("FindRawClusters","Digit not found as expected");
 289                 } // end if
 290             } // end if j[1]>=0
 291             // Found cluster with neighboring digits add this one to it.
 292             if(clust0==clust1){ // same cluster
 293                 clust0->AddAtFree(digs->At(i));
 294                 clust0 = 0; // finished with cluster. zero for safty
 295                 clust1 = 0; // finished wit hcluster. zero for safty
 296             }else{ // two different clusters which need to be merged.
 297                 clust0->AddAtFree(digs->At(i)); // Add digit to this cluster.
 298                 for(k=0;k<clust1->GetEntriesFast();k++){
 299                     // move clust1 into clust0
 300                     //move digit to this cluster
 301                     clust0->AddAtFree(clust1->At(k));
 302                     clust1->AddAt(0,k); // zero this one
 303                 } // end for k
 304                 delete clust1;
 305                 clusts->AddAt(0,k2); // zero array of clusters element clust1
 306                 clust0 = 0; // finished with cluster. zero for safty
 307                 clust1 = 0; // finished wit hcluster. zero for safty
 308             } // end if clust0==clust1
 309         }else{// New cluster
 310             clusts->AddAt(new TObjArray(kelms),nc);
 311             clust0 = ((TObjArray*)(clusts->At(nc)));
 312             // move owner ship from digs to clusts
 313             clust0->AddAtFree(digs->At(i));
 314             clust0 = 0; // finished with cluster. zero for safty
 315             nc++;
 316         } // End if IsNeighbor
 317     } // end for i
 318     // There are now nc clusters in clusts. Each element of clust is an
 319     // array of digits which are clustered together.
 320
 321     // For each cluster call detector specific CreateRecPoints
 322     for(i=0;i<nc;i++) CreateRecPoints((TObjArray*)(clusts->At(i)),module);
 323
 324     // clean up at the end.
 325     for(i=0;i<nc;i++){
 326         clust0 =(TObjArray*)(clusts->At(i));
 327         // Digits deleted below, so zero this TObjArray
 328         for(k=0;k<clust0->GetEntriesFast();k++) clust0->AddAt(0,k);
 329         delete clust0; // Delete this TObjArray
 330         clusts->AddAt(0,i); // Contents deleted above, so zero it.
 331     } // end for i
 332     delete clusts; // Delete this TObjArray/
 333     // Delete the digits then the TObjArray which containted them.
 334     for(i=0;i<ndigits;i++) delete ((AliITSdigit*)(digs->At(i)));
 335     delete digs;
 336 }
 337 //______________________________________________________________________
 338 Bool_t AliITSClusterFinder::IsNeighbor(TObjArray *digs,Int_t i,Int_t n[])const{
 339     // Locagical function which checks to see if digit i has a neighbor.
 340     // If so, then it returns kTRUE and its neighbor index j.
 341     // This routine checks if the digits are side by side or one before the
 342     // other. Requires that the array of digits be in proper order.
 343     // Returns kTRUE in the following cases.
 344     //                 ji   0j   if kdiagonal  j0    0i
 345     //                 00   0i   if kdiagonal  0i    j0
 346     // Inputs:
 347     //    TObjArray *digs   Array to search for neighbors in
 348     //    Int_t      i      Index of digit for which we are searching for
 349     //                      a neighbor of.
 350     // Output:
 351     //    Int_t      j[4]   Index of one or more of the digits which is a
 352     //                      neighbor of digit a index i.
 353     // Return:
 354     //    Bool_t            kTRUE if a neighbor was found kFALSE otherwise.
 355     Int_t ix,jx,iz,jz,j;
 356     const Bool_t kdiagonal=kFALSE;
 357     Bool_t nei[4];
 358
 359     // No neighbors found if array empty.
 360     if(digs->GetEntriesFast()<=0) return kFALSE;
 361     // can not be a digit with first element or elements out or range
 362     if(i<=0 || i>=digs->GetEntriesFast()) return kFALSE;
 363
 364     for(j=0;j<4;j++){n[j] = -1;nei[j]=kFALSE;}
 365     ix = ((AliITSdigit*)(digs->At(i)))->GetCoord1();
 366     iz = ((AliITSdigit*)(digs->At(i)))->GetCoord2();
 367     for(j=0;j<i;j++){
 368         jx = ((AliITSdigit*)(digs->At(j)))->GetCoord1();
 369         jz = ((AliITSdigit*)(digs->At(j)))->GetCoord2();
 370         if(jx+1==ix && jz  ==iz){n[0] = j;nei[0] = kTRUE;}
 371         if(jx  ==ix && jz+1==iz){n[1] = j;nei[1] = kTRUE;}
 372         if(jx+1==ix && jz+1==iz){n[2] = j;nei[2] = kTRUE;}
 373         if(jx+1==ix && jz-1==iz){n[3] = j;nei[3] = kTRUE;}
 374     } // end for k
 375     if(nei[0]||nei[1]) return kTRUE;
 376     if(kdiagonal&&(nei[2]||nei[3])) return kTRUE;
 377     // no Neighbors found.
 378     return kFALSE;
 379 }
 380
 381 //______________________________________________________________________
 382 void AliITSClusterFinder::Print(ostream *os) const{
 383     //Standard output format for this class
 384     // Inputs:
 385     //    ostream *os   Output stream
 386     // Output:
 387     //    ostream *os   Output stream
 388     // Return:
 389     //    none.
 390
 391     *os << fDebug<<",";
 392     *os << fModule<<",";
 393     *os << fNdigits<<",";
 394     *os << fNRawClusters<<",";
 395     *os << fNperMax<<",";
 396     *os << fDeclusterFlag<<",";
 397     *os << fClusterSize<<",";
 398     *os << fNPeaks<<endl;
 399 }
 400 //______________________________________________________________________
 401 void AliITSClusterFinder::Read(istream *is)  {
 402     //Standard input for this class
 403     // Inputs:
 404     //    istream *is   Input stream
 405     // Output:
 406     //    istream *is   Input stream
 407     // Return:
 408     //    none.
 409
 410     *is >> fDebug;
 411     *is >> fModule;
 412     *is >> fNdigits;
 413     *is >> fNRawClusters;
 414     *is >> fNperMax;
 415     *is >> fDeclusterFlag;
 416     *is >> fClusterSize;
 417     *is >> fNPeaks;
 418 }
 419 //______________________________________________________________________
 420 ostream &operator<<(ostream &os,AliITSClusterFinder &source){
 421     // Standard output streaming function.
 422     // Inputs:
 423     //    ostream             *os     Output stream
 424     //    AliITSClusterFinder &source Class to be printed
 425     // Output:
 426     //    ostream             *os     Output stream
 427     // Return:
 428     //    none.
 429
 430     source.Print(&os);
 431     return os;
 432 }
 433 //______________________________________________________________________
 434 istream &operator>>(istream &is,AliITSClusterFinder &source){
 435     // Standard output streaming function.
 436     // Inputs:
 437     //    istream              *is      Input stream
 438     //     AliITSClusterFinder &source  Class to be read in.
 439     // Output:
 440     //    istream              *is      Input stream
 441     // Return:
 442     //    none.
 443
 444     source.Read(&is);
 445     return is;
 446 }