Include stdlib.h needed on HP
[u/mrichter/AliRoot.git] / ITS / AliITSclusterTable.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-2003, 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 // Class used to simplify some operations with clusters.                 //
18 // -Function FillArray fills an array wich contains, for each            //
19 //  ITS module, an array with the indices of all the clusters detected   //
20 //  by the module. The indices correspond to the cluster indices in class// 
21 //  AliITSlayer of AliITStrackerV2.                                      //
22 //  This function is used in AliITStrackerSA::FindTracks.                // 
23 // -Function FillArrayLabel fills an array wich contains, for each       //
24 //  particle label, and for each layer, the information on clusters:     //
25 //  0 if there is no cluster, 1 if there is a cluster with this label.   //
26 //  This function is used to define trackable tracks.                    //
27 // -Function FillArrayCoorAngles fills arrays wich contains, for each    //
28 //  layer, the global coordinates, errors on x,y,z and angles lambda     //
29 //  and phi for each cluster                                             //
30 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
31
32
33 #include <stdlib.h>
34 #include "AliITSclusterTable.h"
35 #include "AliITSclusterV2.h"
36 #include "AliITSgeom.h"
37 #include "AliITStrackerSA.h"
38 #include<TBranch.h>
39 #include<TClonesArray.h>
40 #include<TTree.h>
41 ClassImp(AliITSclusterTable)
42 //__________________________________________________________
43 AliITSclusterTable::AliITSclusterTable(){
44 // Default constructor
45   fDet=0;
46   fNCl = 0;
47   fLbl=0;
48   fGeom = 0;
49   fTracker = 0;
50   fPhiList = 0; 
51   fLambdaList = 0;
52   fXList = 0;
53   fYList =0;
54   fZList =0;
55   fSxList = 0;
56   fSyList =0;
57   fSzList =0;
58   for(Int_t i=0;i<3;i++){fPrimaryVertex[i]=0;}
59 }
60
61 //__________________________________________________________
62 AliITSclusterTable::AliITSclusterTable(AliITSgeom* geom, AliITStrackerSA* tracker,Double_t* primaryVertex) {
63 // Standard constructor
64   fDet=0;
65   Int_t nm = geom->GetIndexMax();
66   fNCl = new Int_t[nm];
67   for(Int_t i=0;i<nm;i++){fNCl[i]=0;}
68   fLbl=0;
69   fGeom = geom;
70   fTracker = tracker;
71   for(Int_t i=0;i<3;i++){fPrimaryVertex[i]=primaryVertex[i];}
72   fPhiList = 0;
73   fLambdaList = 0;
74   fXList = 0;
75   fYList = 0;
76   fZList =0;
77   fSxList = 0;
78   fSyList =0;
79   fSzList =0;
80 }
81 //______________________________________________________________________
82 AliITSclusterTable::AliITSclusterTable(const AliITSclusterTable &tab) : 
83                     TObject(tab) {
84   // Copy constructor
85   // Copies are not allowed. The method is protected to avoid misuse.
86   Error("AliITSclusterTable","Copy constructor not allowed\n");
87 }
88
89 //______________________________________________________________________
90 AliITSclusterTable& AliITSclusterTable::operator=(const 
91                     AliITSclusterTable& /* tab */){
92   // Assignment operator
93   // Assignment is not allowed. The method is protected to avoid misuse.
94   Error("= operator","Assignment operator not allowed\n");
95   return *this;
96 }
97
98 //__________________________________________________________
99 AliITSclusterTable::~AliITSclusterTable(){
100 // Destructor
101   Int_t nm = fGeom->GetIndexMax();
102   if(fDet){
103     for (Int_t i=0; i<nm; i++){
104       delete fDet[i];
105     }
106     delete[] fDet;
107   }
108   if (fLbl)delete [] fLbl; // memory leak!
109   if (fNCl)delete [] fNCl;
110   for (Int_t i = 0; i < fGeom->GetNlayers(); i++) {
111     if (fPhiList) delete fPhiList[i];
112     if (fLambdaList) delete fLambdaList[i];
113     if (fXList) delete fXList[i];
114     if (fYList) delete fYList[i];
115     if (fZList) delete fZList[i];
116     if (fSxList) delete fSxList[i];
117     if (fSyList) delete fSyList[i];
118     if (fSzList) delete fSzList[i];
119   }
120   if (fPhiList) delete[] fPhiList;
121   if (fLambdaList) delete[] fLambdaList;
122   if (fXList) delete[] fXList;
123   if (fYList) delete[] fYList;
124   if (fZList) delete[] fZList;
125   if (fSxList) delete[] fSxList;
126   if (fSyList) delete[] fSyList;
127   if (fSzList) delete[] fSzList;
128 }
129
130 //__________________________________________________________
131
132 void AliITSclusterTable::FillArray(TTree* clusterTree){
133   
134   //
135   Int_t nm = fGeom->GetIndexMax();
136   fDet = new TArrayI*[nm];
137
138   TArrayI** vect = new TArrayI*[fGeom->GetNlayers()];
139   Int_t * firstmod = new Int_t[fGeom->GetNlayers()+1];
140   firstmod[fGeom->GetNlayers()]=fGeom->GetIndexMax();  // upper limit
141   for(Int_t nlayer=0;nlayer<fGeom->GetNlayers();nlayer++){
142     firstmod[nlayer] = fGeom->GetModuleIndex(nlayer+1,1,1);
143     Int_t ncl = fTracker->GetNumberOfClustersLayer(nlayer);
144     vect[nlayer]=new TArrayI(ncl); 
145     for(Int_t j=0;j<ncl;j++){
146       AliITSclusterV2* cl = fTracker->GetClusterLayer(nlayer,j);
147       vect[nlayer]->AddAt(cl->GetDetectorIndex()+firstmod[nlayer],j);
148     }
149   }
150     
151   TBranch *brancht=(TBranch*)clusterTree->GetBranch("Clusters");
152   if(!brancht) Warning("FillArray","No cluster branch");
153   TClonesArray* clus = new TClonesArray("AliITSclusterV2",10000);
154   brancht->SetAddress(&clus);
155  
156   for(Int_t mod=0;mod<nm;mod++){
157     Int_t nc=0;
158     clusterTree->GetEvent(mod);
159     Int_t ncl = clus->GetEntries();
160     fDet[mod] = new TArrayI(ncl);
161     fNCl[mod]= ncl;
162     Int_t nlr = FindIndex(fGeom->GetNlayers(),firstmod,mod);
163     if(nlr<0){
164       Fatal("FillArray","Wrong module number %d . Limits: %d , %d",mod,firstmod[0],firstmod[fGeom->GetNlayers()+1]);
165       exit(1);
166     }
167     else {
168       for(Int_t n=0;n<vect[nlr]->GetSize();n++){
169         Int_t mm=vect[nlr]->At(n);
170         if(nc>=fDet[mod]->GetSize()) fDet[mod]->Set(nc*2+10);
171         if(mm==mod) {(*fDet[mod])[nc]=n; nc+=1; }
172       }
173     }
174   }
175
176   clus->Delete();
177   delete clus;
178   for(Int_t n=0;n<fGeom->GetNlayers();n++)delete vect[n];
179   delete [] vect;
180   delete [] firstmod;
181 }
182
183 //_________________________________________________________________
184 void AliITSclusterTable::FillArrayLabel(Int_t numberofparticles){
185   //
186
187   fLbl = new TArrayI*[numberofparticles];
188   const Int_t knm =fGeom->GetNlayers();
189   for(Int_t nlab=0;nlab<numberofparticles;nlab++){
190     fLbl[nlab] = new TArrayI(knm);
191     Int_t * nn = new Int_t[knm]; 
192     for(Int_t i=0;i<knm;i++)nn[i]=0;
193     for(Int_t nlayer=0;nlayer<knm;nlayer++){
194       Int_t ncl = fTracker->GetNumberOfClustersLayer(nlayer);
195       while(ncl--){
196         AliITSclusterV2* cl = fTracker->GetClusterLayer(nlayer,ncl);
197         if(cl->IsUsed()==1) continue;
198         if(cl->GetLabel(0)==nlab || cl->GetLabel(1)==nlab || cl->GetLabel(2)==nlab){
199           nn[nlayer]+=1;
200           cl->Use();
201           break;
202         }
203       }     
204       fLbl[nlab]->AddAt(nn[nlayer],nlayer);
205     }
206     delete [] nn;
207   }
208
209 }
210
211 //_______________________________________________________________
212 Int_t AliITSclusterTable::ThisParticleIsTrackable(Int_t label,Int_t numberofpoints){
213
214   //Returns 1 if particle with label "label" is trackable. 
215    
216   Int_t nb=0;
217   for(Int_t i=0;i<fGeom->GetNlayers();i++){
218     Int_t ncl = fLbl[label]->At(i);
219     if(ncl>0) nb++;
220   }
221   if(nb>=numberofpoints) return 1;
222   else return 0;
223
224 }
225
226 //_______________________________________________________________
227 Int_t AliITSclusterTable::FindIndex(Int_t ndim, Int_t *ptr, Int_t value){
228 // ptr[ndim+1] is an array of integers
229 // ndim is its dimension minus 1
230 // value is a number such as:  ptr[0]<=value < ptr[ndim]
231 // if ptr[i]<=value<ptr[i+1] the index i is returned;  -1 if out of bounds
232   Int_t retval = -1;
233   for(Int_t k=0;k<ndim;k++){
234     if(value>=ptr[k] && value <ptr[k+1]){
235       retval = k;
236       break;
237     }
238   }
239   return retval;
240 }
241
242 void AliITSclusterTable::FillArrayCoorAngles(){
243   //Fill arrays with phi,lambda and indices of clusters for each layer
244  
245   fPhiList = new TArrayD*[fGeom->GetNlayers()];
246   fLambdaList = new TArrayD*[fGeom->GetNlayers()];
247   fXList = new TArrayF*[fGeom->GetNlayers()];
248   fYList = new TArrayF*[fGeom->GetNlayers()];
249   fZList = new TArrayF*[fGeom->GetNlayers()];
250   fSxList = new TArrayF*[fGeom->GetNlayers()];
251   fSyList = new TArrayF*[fGeom->GetNlayers()];
252   fSzList = new TArrayF*[fGeom->GetNlayers()];
253
254   Int_t * firstmod = new Int_t[fGeom->GetNlayers()+1];
255   firstmod[fGeom->GetNlayers()]=fGeom->GetIndexMax();  // upper limit
256
257   for(Int_t nlay=0;nlay<fGeom->GetNlayers();nlay++){
258     firstmod[nlay] = fGeom->GetModuleIndex(nlay+1,1,1);
259     Int_t ncl = fTracker->GetNumberOfClustersLayer(nlay);
260     fPhiList[nlay] = new TArrayD(ncl);
261     fLambdaList[nlay]=new TArrayD(ncl);
262     fXList[nlay]=new TArrayF(ncl);
263     fYList[nlay]=new TArrayF(ncl);
264     fZList[nlay]=new TArrayF(ncl);
265     fSxList[nlay]=new TArrayF(ncl);
266     fSyList[nlay]=new TArrayF(ncl);
267     fSzList[nlay]=new TArrayF(ncl);
268
269     for(Int_t j=0;j<ncl;j++){
270       AliITSclusterV2* cl = fTracker->GetClusterLayer(nlay,j);
271       Double_t phi=0;Double_t lambda=0;
272       Float_t x=0;Float_t y=0;Float_t z=0;
273       Float_t sx=0;Float_t sy=0;Float_t sz=0;
274       Int_t module = cl->GetDetectorIndex()+firstmod[nlay];
275       GetCoorAngles(cl,module,phi,lambda,x,y,z);
276       GetCoorErrors(cl,module,sx,sy,sz);
277       fPhiList[nlay]->AddAt(phi,j);
278       fLambdaList[nlay]->AddAt(lambda,j);
279       fXList[nlay]->AddAt(x,j);
280       fYList[nlay]->AddAt(y,j);
281       fZList[nlay]->AddAt(z,j);
282       fSxList[nlay]->AddAt(sx,j);
283       fSyList[nlay]->AddAt(sy,j);
284       fSzList[nlay]->AddAt(sz,j);
285       
286     }
287     
288   }
289   
290   delete [] firstmod;
291 }
292 void AliITSclusterTable::GetCoorAngles(AliITSclusterV2* cl,Int_t module,Double_t &phi,Double_t &lambda, Float_t &x, Float_t &y,Float_t &z){
293   //Returns values of phi (azimuthal) and lambda angles for a given cluster
294   
295   Double_t rot[9];     fGeom->GetRotMatrix(module,rot);
296   Int_t lay,lad,det; fGeom->GetModuleId(module,lay,lad,det);
297   Float_t tx,ty,tz;  fGeom->GetTrans(lay,lad,det,tx,ty,tz);     
298
299   Double_t alpha=TMath::ATan2(rot[1],rot[0])+TMath::Pi();
300   Double_t phi1=TMath::Pi()/2+alpha;
301   if (lay==1) phi1+=TMath::Pi();
302
303   Float_t cp=TMath::Cos(phi1), sp=TMath::Sin(phi1);
304   Float_t r=tx*cp+ty*sp;
305
306   x= r*cp - cl->GetY()*sp;
307   y= r*sp + cl->GetY()*cp;
308   z=cl->GetZ();
309   
310   phi=TMath::ATan2(y,x);
311   lambda=TMath::ATan2(z-fPrimaryVertex[2],TMath::Sqrt((x-fPrimaryVertex[0])*(x-fPrimaryVertex[0])+(y-fPrimaryVertex[1])*(y-fPrimaryVertex[1])));
312 }
313
314 void AliITSclusterTable::GetCoorErrors(AliITSclusterV2* cl, Int_t module,Float_t &sx,Float_t &sy, Float_t &sz){
315
316   //returns x,y,z of cluster in global coordinates
317
318   Double_t rot[9];     fGeom->GetRotMatrix(module,rot);
319   Int_t lay,lad,det; fGeom->GetModuleId(module,lay,lad,det);
320  
321   Double_t alpha=TMath::ATan2(rot[1],rot[0])+TMath::Pi();
322   Double_t phi=TMath::Pi()/2+alpha;
323   if (lay==1) phi+=TMath::Pi();
324
325   Float_t cp=TMath::Cos(phi), sp=TMath::Sin(phi);
326
327   sx = TMath::Sqrt(sp*sp*cl->GetSigmaY2());
328   sy = TMath::Sqrt(cp*cp*cl->GetSigmaY2());
329   sz = TMath::Sqrt(cl->GetSigmaZ2());
330
331 }