Merge branch 'master' of https://git.cern.ch/reps/AliRoot
[u/mrichter/AliRoot.git] / JETAN / AliAnalysisTaskJetCluster.h
1 #ifndef ALIANALYSISTASKJETCLUSTER_H
2 #define ALIANALYSISTASKJETCLUSTER_H
3  
4 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
5  * See cxx source for full Copyright notice                               */
6
7 // **************************************
8 // task used for comparing different jets D parmaters from fastjet 
9 // *******************************************
10
11 #include  "AliAnalysisTaskSE.h"
12 #include  "THnSparse.h" // cannot forward declare ThnSparseF
13 #ifndef __CINT__
14 # include "fastjet/ClusterSequenceArea.hh"
15 # include "fastjet/AreaDefinition.hh"
16 # include "fastjet/JetDefinition.hh"
17 #else
18 namespace fastjet {
19   enum JetAlgorithm;
20   enum Strategy;
21   enum RecombinationScheme;
22   enum AreaType;
23 }
24 #endif
25
26 ////////////////
27 class AliJetHeader;
28 class AliESDEvent;
29 class AliAODEvent;
30 class AliAODTrack;
31 class AliAODExtension;
32 class AliAODJet;
33 class AliGenPythiaEventHeader;
34 class AliCFManager;
35 class AliAODJetEventBackground;
36 class AliJetFinder;
37 class AliAODMCParticle;
38 class TList;
39 class TChain;
40 class TH2F;
41 class TH1F;
42 class TH3F;
43 class TProfile;
44 class TRandom3;
45 class TRefArray;
46 class TClonesArray;
47 class TF1;
48
49 class AliAnalysisTaskJetCluster : public AliAnalysisTaskSE
50 {
51  public:
52     AliAnalysisTaskJetCluster();
53     AliAnalysisTaskJetCluster(const char* name);
54     virtual ~AliAnalysisTaskJetCluster();
55     // Implementation of interface methods
56     virtual void UserCreateOutputObjects();
57     virtual void LocalInit();
58     virtual void UserExec(Option_t *option);
59     virtual void Terminate(Option_t *option);
60     virtual Bool_t Notify();
61
62     
63     virtual void SetAODTrackInput(Bool_t b){fUseAODTrackInput = b;}
64     virtual void SetAODMCInput(Bool_t b){fUseAODMCInput = b;}
65     virtual void SetEventSelection(Bool_t b){fEventSelection = b;}
66     virtual void SetRequireITSRefit(Int_t i){fRequireITSRefit=i;}
67     virtual void SetSharedClusterCut(Int_t docut){fApplySharedClusterCut=docut;}
68     virtual void SetRecEtaWindow(Float_t f){fRecEtaWindow = f;}
69     virtual void SetTrackEtaWindow(Float_t f){fTrackEtaWindow = f;}
70     virtual void SetTrackTypeGen(Int_t i){fTrackTypeGen = i;}
71     virtual void SetTrackTypeRec(Int_t i){fTrackTypeRec = i;}
72     virtual void SetTrackPtCut(Float_t x){fTrackPtCut = x;}
73     virtual void SetCentralityCut(Float_t xLo,Float_t xUp){fCentCutLo = xLo; fCentCutUp = xUp;}
74     virtual void SetFilterMask(UInt_t i,Int_t iType = 0){fFilterMask = i;
75       fFilterType = iType;}
76     virtual void SetFilterMaskBestPt(UInt_t i){fFilterMaskBestPt = i;}
77
78     virtual void SetJetTypes(UInt_t i){fJetTypes = i;}
79     virtual void SetJetTriggerPtCut(Float_t x){fJetTriggerPtCut = x;}    
80     virtual void SetVtxCuts(Float_t z,Float_t r = 1){fVtxZCut = z; fVtxR2Cut = r *r;}    
81     virtual void SetBackgroundBranch(const char* c){fBackgroundBranch = c;}
82     virtual const char* GetBackgroundBranch(){return fBackgroundBranch.Data();}    
83     virtual void SetNSkipLeadingRan(Int_t x){fNSkipLeadingRan = x;}
84     virtual void SetNSkipLeadingCone(Int_t x){fNSkipLeadingCone = x;}
85     virtual void SetNRandomCones(Int_t x){fNRandomCones = x;}
86
87     virtual void SetJetOutputBranch(const char *c){fNonStdBranch = c;}
88     virtual const char* GetJetOutputBranch(){return fNonStdBranch.Data();}
89     virtual void SetJetOutputFile(const char *c){fNonStdFile = c;}
90     virtual const char* GetJetOutputFile(){return fNonStdFile.Data();}
91     virtual void SetMaxTrackPtInJet(Float_t x){fMaxTrackPtInJet = x;}
92     virtual void SetJetOutputMinPt(Float_t x){fJetOutputMinPt = x;}
93     virtual void SetBackgroundCalc(Bool_t b){fUseBackgroundCalc = b;} 
94     virtual void SetStoreRhoLeadingTrackCorr(Bool_t b) {fStoreRhoLeadingTrackCorr=b;}
95
96     //Setters for detector level effects
97     virtual void SetUseTrResolutionFromOADB(Bool_t b=kTRUE, TString path="$ALICE_ROOT/OADB/PWGJE/Resolution/PtResol_LHCh_Cent0-10_v1.root") {fUseTrPtResolutionFromOADB = b; fPathTrPtResolution=path;}
98     virtual void SetUseTrEfficiencyFromOADB(Bool_t b=kTRUE, TString path="$ALICE_ROOT/OADB/PWGJE/Efficiency/Efficiency_LHC11a2aj_Cent0_v1.root") {fUseTrEfficiencyFromOADB = b; fPathTrEfficiency=path;}
99     virtual void LoadTrEfficiencyRootFileFromOADB();
100     virtual void LoadTrPtResolutionRootFileFromOADB();
101     virtual void SetChangeEfficiencyFraction(Double_t p) {fChangeEfficiencyFraction = p;}
102     virtual void SetSmearResolution(Bool_t b){fUseTrPtResolutionSmearing = b;} 
103     virtual void SetDiceEfficiency(Int_t b){fUseDiceEfficiency = b;} 
104     virtual void SetDiceEfficiencyMinPt(Double_t pt) {fDiceEfficiencyMinPt = pt;}
105     virtual void SetMomentumResolutionHybrid(TProfile *p1, TProfile *p2, TProfile *p3);
106     virtual void SetEfficiencyHybrid(TH1 *h1, TH1 *h2, TH1 *h3);
107     virtual void SetFixedEfficiency(Double_t eff) {fEfficiencyFixed = eff;}
108     virtual void SetRequireT0vtx(Bool_t b = true){fRequireTZEROvtx = b;}
109     virtual void SetRequireV0AC(Bool_t b = true){fRequireVZEROAC = b;}
110     virtual void SetUseHFcuts(Bool_t b = true){fUseHFcuts = b;}
111     Double_t GetMomentumSmearing(Int_t cat, Double_t pt);
112     void FitMomentumResolution();
113
114
115     // for Fast Jet 
116     fastjet::JetAlgorithm        GetAlgorithm()         const {return fAlgorithm;}
117     fastjet::Strategy            GetStrategy()          const {return fStrategy;}
118     fastjet::RecombinationScheme GetRecombScheme()      const {return fRecombScheme;}
119     fastjet::AreaType            GetAreaType()          const {return fAreaType;}
120     // Setters
121     void SetRparam(Double_t f)                           {fRparam = f;}
122     // Temporary change to integer; problem with dictionary generation?
123     //void SetAlgorithm(fastjet::JetAlgorithm f)           {fAlgorithm = f;}
124     void SetAlgorithm(Int_t f)           {fAlgorithm = (fastjet::JetAlgorithm) f;}
125     void SetStrategy(fastjet::Strategy f)                {fStrategy = f;}
126     void SetRecombScheme(fastjet::RecombinationScheme f) {fRecombScheme = f;}
127     void SetAreaType(fastjet::AreaType f)                {fAreaType = f;}
128     void SetGhostArea(Double_t f) {fGhostArea = f;}
129     void SetActiveAreaRepeats(Int_t f) {fActiveAreaRepeats = f;}
130     void SetGhostEtamax(Double_t f) {fGhostEtamax = f;}
131
132
133
134     // Helper
135     //
136         virtual bool    IsBMeson(int pc);
137         virtual bool    IsDMeson(int pc);
138
139     // we have different cases
140     // AOD reading -> MC from AOD
141     // ESD reading -> MC from Kinematics
142     // this has to match with our selection of input events
143     enum {kTrackUndef = 0, kTrackAOD, kTrackKineAll,kTrackKineCharged, kTrackAODMCAll, kTrackAODMCCharged, kTrackAODMCChargedAcceptance, kTrackAODextra, kTrackAODextraonly, kTrackAODMCextra, kTrackAODMCextraonly, kTrackAODMCHF};
144     enum {kMaxJets = 4};
145     enum {kMaxCorrelation =  3};
146     enum {kMaxRadius =       5};
147     enum {kMaxCent =         4};
148     enum {kJet = 1<<0,
149           kJetRan = 1<<1,         
150           kRC = 1<<2,
151           kRCRan = 1<<3
152     };
153     
154
155  private:
156
157     AliAnalysisTaskJetCluster(const AliAnalysisTaskJetCluster&);
158     AliAnalysisTaskJetCluster& operator=(const AliAnalysisTaskJetCluster&);
159
160     Int_t GetListOfTracks(TList *list,Int_t type);
161         Int_t AddDaughters(TList * list, AliAODMCParticle *part, TClonesArray * tca);
162     Bool_t AvoidDoubleCountingHF(AliAODEvent *aod, AliAODTrack *tr1);
163         
164     AliAODEvent     *fAOD;                // ! where we take the jets from can be input or output AOD
165     AliAODExtension *fAODExtension;       // ! AOD extension in case we write a non-sdt branch to a separate file and the aod is standard
166     TRefArray       *fRef;               // ! trefarray for track references within the jet
167     Bool_t        fUseAODTrackInput;      // take track from input AOD not from ouptu AOD
168     Bool_t        fUseAODMCInput;         // take MC from input AOD not from ouptu AOD
169     Bool_t        fUseBackgroundCalc;     // switches on background calculations
170     Bool_t        fEventSelection;        // use the event selection of this task, otherwise analyse all
171     Bool_t        fRequireVZEROAC;        // switch to require V0 AC
172     Bool_t        fRequireTZEROvtx;       // switch to require T0 vtx
173     Bool_t        fUseHFcuts;       // switch to require T0 vtx
174     UInt_t        fFilterMask;            // filter bit for slecected tracks
175     UInt_t        fFilterMaskBestPt;      // filter bit to mark jets with high quality leading tracks
176
177     UInt_t        fFilterType;            // filter type 0 = all, 1 = ITSTPC, 2 = TPC
178     UInt_t        fJetTypes;              // 1<<0 regular jets, 1<<1 << randomized event 1<<2 random cones 1<<3 random cones randomiuzed event
179     Int_t         fTrackTypeRec;          // type of tracks used for FF 
180     Int_t         fTrackTypeGen;          // type of tracks used for FF 
181     Int_t         fNSkipLeadingRan;       // number of leading tracks to be skipped in the randomized event
182     Int_t         fNSkipLeadingCone;      // number of leading jets to be for the random cones
183     Int_t         fNRandomCones;          // number of generated random cones
184     Float_t       fAvgTrials;             // Average nimber of trials
185     Float_t       fExternalWeight;        // external weight
186     Float_t       fTrackEtaWindow;        // eta window used for corraltion plots between rec and gen 
187     Int_t         fRequireITSRefit;       // to select hybrids with ITS refit only
188     Int_t         fApplySharedClusterCut; // flag to apply shared cluster cut (needed for some AODs where this cut was not applied in the filtering)
189     Float_t       fRecEtaWindow;          // eta window used for corraltion plots between rec and gen 
190     Float_t       fTrackPtCut;            // minimum track pt to be accepted
191     Float_t       fJetOutputMinPt;        // minimum p_t for jets to be written out
192     Float_t       fMaxTrackPtInJet;       // maximum track pt within a jet for flagging...
193     Float_t       fJetTriggerPtCut;       // minimum jwt pT for AOD to be written
194     Float_t       fVtxZCut;               // zvtx cut
195     Float_t       fVtxR2Cut;              // R vtx cut (squared) 
196     Float_t       fCentCutUp;             // upper limit on centrality
197     Float_t       fCentCutLo;             // lower limit on centrality
198
199     Bool_t       fStoreRhoLeadingTrackCorr; //store histos with rho correlation to leading track in event
200
201     // output configurartion
202     TString       fNonStdBranch;      // the name of the non-std branch name, if empty no branch is filled
203     TString       fBackgroundBranch;  // name of the branch used for background subtraction
204     TString       fNonStdFile;        // The optional name of the output file the non-std branch is written to
205
206     //Detector level effects
207     TProfile *fMomResH1; // Momentum resolution from TrackQA Hybrid Category 1
208     TProfile *fMomResH2; // Momentum resolution from TrackQA Hybrid Category 2
209     TProfile *fMomResH3; // Momentum resolution from TrackQA Hybrid Category 3
210     TF1 *fMomResH1Fit;   //fit
211     TF1 *fMomResH2Fit;   //fit
212     TF1 *fMomResH3Fit;   //fit
213
214     TH1      *fhEffH1;        // Efficiency for Spectra Hybrid Category 1
215     TH1      *fhEffH2;        // Efficiency for Spectra Hybrid Category 2
216     TH1      *fhEffH3;        // Efficiency for Spectra Hybrid Category 3
217     Bool_t    fUseTrPtResolutionSmearing;  // Apply momentum smearing on track level
218     Int_t    fUseDiceEfficiency;           // Flag to apply efficiency on track level by dicing 0: no dicing; 1: dicing wrt to accepted; 2: dicing wrt to generated
219     Double_t  fDiceEfficiencyMinPt;        // Only do efficiency dicing for tracks above this pt
220     Bool_t fUseTrPtResolutionFromOADB;     // Load track pt resolution root file from OADB path
221     Bool_t fUseTrEfficiencyFromOADB;       // Load tracking efficiency root file from OADB path
222     TString fPathTrPtResolution;           // OADB path to root file
223     TString fPathTrEfficiency;             // OADB path to root file
224     Double_t fChangeEfficiencyFraction;    // change efficiency by fraction
225     Double_t fEfficiencyFixed;             // fixed efficiency for all pT and all types of tracks
226
227
228     // Fast jet
229     Double_t fRparam;                  // fastjet distance parameter
230     fastjet::JetAlgorithm fAlgorithm; //fastjet::kt_algorithm
231     fastjet::Strategy fStrategy;  //= fastjet::Best;
232     fastjet::RecombinationScheme fRecombScheme; // = fastjet::BIpt_scheme;
233     fastjet::AreaType fAreaType;  // fastjet area type
234     Double_t fGhostArea;          // fasjet ghost area
235     Int_t fActiveAreaRepeats;     // fast jet active area repeats
236     Double_t fGhostEtamax;        // fast jet ghost area
237
238     TClonesArray  *fTCAJetsOut;           //! TCA of output jets
239     TClonesArray  *fTCAJetsOutRan;        //! TCA of output jets in randomized event
240     TClonesArray  *fTCARandomConesOut;    //! TCA of output jets in randomized event
241     TClonesArray  *fTCARandomConesOutRan; //! TCA of output jets in randomized event
242     AliAODJetEventBackground *fAODJetBackgroundOut; //! jet background to be written out
243
244     TRandom3*     fRandom;   //! random number generator
245     TProfile*     fh1Xsec;   //! pythia cross section and trials
246     TH1F*         fh1Trials; //! trials are added
247     TH1F*         fh1PtHard;  //! Pt har of the event...       
248     TH1F*         fh1PtHardNoW;  //! Pt har of the event without weigt       
249     TH1F*         fh1PtHardTrials;  //! Number of trials 
250
251     TH1F*         fh1NJetsRec; //! number of reconstructed jets
252     TH1F*         fh1NConstRec;//! number of constiutens in leading jet
253     TH1F*         fh1NConstLeadingRec;//! number of constiutens in leading jet
254     TH1F*         fh1PtJetsRecIn;  //! Jet pt for all jets
255     TH1F*         fh1PtJetsLeadingRecIn;  //! Jet pt for all jets
256     TH1F*         fh1PtJetConstRec;//! pt of constituents
257     TH1F*         fh1PtJetConstLeadingRec;// pt of constituents
258     TH1F*         fh1PtTracksRecIn;  //! track pt for all tracks
259     TH1F*         fh1PtTracksLeadingRecIn;  //! track pt for all tracks
260
261     // Randomized track histos
262     TH1F*         fh1NJetsRecRan; //! number of reconstructed jets from randomized
263     TH1F*         fh1NConstRecRan;//! number of constiutens in leading jet
264     TH1F*         fh1PtJetsLeadingRecInRan;  //! Jet pt for all jets
265     TH1F*         fh1NConstLeadingRecRan;//! number of constiutens in leading jet
266     TH1F*         fh1PtJetsRecInRan;  //! Jet pt for all jets
267
268     TH1F*         fh1PtTracksGenIn;  //! track pt for all tracks
269     TH1F*         fh1Nch;            //! charged particle mult
270     TH1F*         fh1BiARandomCones[3]; //! Residual distribtion from reandom cones on real event
271     TH1F*         fh1BiARandomConesRan[3]; //! Residual distribtion from reandom cones on random event
272     TH1F*         fh1CentralityPhySel;          // ! centrality of anaylsed events 
273     TH1F*         fh1Centrality;                // ! centrality of anaylsed events 
274     TH1F*         fh1CentralitySelect;          // ! centrality of selected events 
275     TH1F*         fh1ZPhySel;          // ! centrality of anaylsed events 
276     TH1F*         fh1Z;                // ! centrality of anaylsed events 
277     TH1F*         fh1ZSelect;          // ! centrality of selected events 
278
279
280     TH2F*         fh2NRecJetsPt;            //! Number of found jets above threshold
281     TH2F*         fh2NRecTracksPt;          //! Number of found tracks above threshold
282     TH2F*         fh2NConstPt;           //! number of constituents vs. pt
283     TH2F*         fh2NConstLeadingPt;           //! number of constituents vs. pt
284     TH2F*         fh2JetPhiEta;             //! jet phi eta
285     TH2F*         fh2LeadingJetPhiEta;      //! leading jet phi eta
286     TH2F*         fh2JetEtaPt;              //! leading jet eta
287     TH2F*         fh2LeadingJetEtaPt;              //! leading jet eta
288     TH2F*         fh2TrackEtaPt;              //! track eta
289     TH2F*         fh2LeadingTrackEtaPt;       //! leading track eta
290     TH2F*         fh2JetsLeadingPhiEta;     //! jet phi eta
291     TH2F*         fh2JetsLeadingPhiPt;      //! jet correlation with leading jet
292     TH2F*         fh2TracksLeadingPhiEta;   //! track correlation with leading track
293     TH2F*         fh2TracksLeadingPhiPt;    //! track correlation with leading track
294     TH2F*         fh2TracksLeadingJetPhiPt; //! track correlation with leading Jet
295     TH2F*         fh2JetsLeadingPhiPtW;      //! jet correlation with leading jet
296     TH2F*         fh2TracksLeadingPhiPtW;   //! track correlation with leading track
297     TH2F*         fh2TracksLeadingJetPhiPtW; //! track correlation with leading Jet
298     TH2F*         fh2NRecJetsPtRan;            //! Number of found jets above threshold
299     TH2F*         fh2NConstPtRan;           //! number of constituents vs. pt
300     TH2F*         fh2NConstLeadingPtRan;           //! number of constituents vs. pt
301     TH2F*         fh2PtNch;               //! p_T of cluster vs. multiplicity,
302     TH2F*         fh2PtNchRan;            //! p_T of cluster vs. multiplicity,random
303     TH2F*         fh2PtNchN;               //! p_T of cluster vs. multiplicity, weigthed with constituents
304     TH2F*         fh2PtNchNRan;            //! p_T of cluster vs. multiplicity, weigthed with constituents random
305     TH2F*         fh2TracksLeadingJetPhiPtRan; //! track correlation with leading Jet
306     TH2F*         fh2TracksLeadingJetPhiPtWRan; //! track correlation with leading Jet
307
308
309     TH2F*         fh2JetsLeadingPhiPtC[kMaxCent]; //! jet correlation with leading jet    
310     TH2F*         fh2JetsLeadingPhiPtWC[kMaxCent];      //! jet correlation with leading jet
311     TH2F*         fh2TracksLeadingJetPhiPtC[kMaxCent]; //! track correlation with leading Jet
312     TH2F*         fh2TracksLeadingJetPhiPtWC[kMaxCent]; //! track correlation with leading Jet
313
314     TH3F*         fh3CentvsRhoLeadingTrackPt;       //! centrality vs background density full event
315     TH3F*         fh3CentvsSigmaLeadingTrackPt;     //! centrality vs sigma full event
316     TH3F*         fh3MultvsRhoLeadingTrackPt;       //! multiplicity vs background density full event
317     TH3F*         fh3MultvsSigmaLeadingTrackPt;     //! multiplicity vs sigma full event
318
319     TH3F*         fh3CentvsRhoLeadingTrackPtQ1;     //! centrality vs background density vs pt leading track near side
320     TH3F*         fh3CentvsRhoLeadingTrackPtQ2;     //! centrality vs background density vs pt leading track perpendicular (+0.5*\pi)
321     TH3F*         fh3CentvsRhoLeadingTrackPtQ3;     //! centrality vs background density vs pt leading track away side
322     TH3F*         fh3CentvsRhoLeadingTrackPtQ4;     //! centrality vs background density vs pt leading track perpendicular (-0.5*\pi)
323
324     TH3F*         fh3CentvsSigmaLeadingTrackPtQ1;     //! centrality vs sigma vs pt leading track near side
325     TH3F*         fh3CentvsSigmaLeadingTrackPtQ2;     //! centrality vs sigma vs pt leading track perpendicular (+0.5*\pi)
326     TH3F*         fh3CentvsSigmaLeadingTrackPtQ3;     //! centrality vs sigma vs pt leading track away side
327     TH3F*         fh3CentvsSigmaLeadingTrackPtQ4;     //! centrality vs sigma vs pt leading track perpendicular (-0.5*\pi)
328
329     TH3F*         fh3MultvsRhoLeadingTrackPtQ1;    //! multiplicity vs background density vs pt leading track near side
330     TH3F*         fh3MultvsRhoLeadingTrackPtQ2;    //! multiplicity vs background density vs pt leading track perpendicular (+0.5*\pi)
331     TH3F*         fh3MultvsRhoLeadingTrackPtQ3;    //! multiplicity vs background density vs pt leading track away side
332     TH3F*         fh3MultvsRhoLeadingTrackPtQ4;    //! multiplicity vs background density vs pt leading track perpendicular (-0.5*\pi)
333
334     TH3F*         fh3MultvsSigmaLeadingTrackPtQ1;     //! multiplicity vs sigma vs pt leading track near side
335     TH3F*         fh3MultvsSigmaLeadingTrackPtQ2;     //! multiplicity vs sigma vs pt leading track perpendicular (+0.5*\pi)
336     TH3F*         fh3MultvsSigmaLeadingTrackPtQ3;     //! multiplicity vs sigma vs pt leading track away side
337     TH3F*         fh3MultvsSigmaLeadingTrackPtQ4;     //! multiplicity vs sigma vs pt leading track perpendicular (-0.5*\pi)
338
339     TH3F*         fh3CentvsDeltaRhoLeadingTrackPtQ1;     //! centrality vs delta background density vs pt leading track near side
340     TH3F*         fh3CentvsDeltaRhoLeadingTrackPtQ2;     //! centrality vs delta background density vs pt leading track perpendicular (+0.5*\pi)
341     TH3F*         fh3CentvsDeltaRhoLeadingTrackPtQ3;     //! centrality vs delta background density vs pt leading track away side
342     TH3F*         fh3CentvsDeltaRhoLeadingTrackPtQ4;     //! centrality vs delta background density vs pt leading track perpendicular (-0.5*\pi)
343
344     //Histos for detector level effects from toy model
345     TH2F *fh2PtGenPtSmeared;     //! Control histo smeared momentum
346     TProfile *fp1Efficiency;     //! Control profile efficiency
347     TProfile *fp1PtResolution;   //! Control profile for pT resolution
348
349     TList *fHistList; //!leading tracks to be skipped in the randomized event Output list
350    
351
352     ClassDef(AliAnalysisTaskJetCluster, 26) 
353 };
354  
355 #endif