JETAN/AliUA1JetFinderV1.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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   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //---------------------------------------------------------------------
  19 // UA1 Cone Algorithm Jet finder
  20 // manages the search for jets
  21 // Author: Rafael.Diaz.Valdes@cern.ch
  22 // (version in c++)
  23 //---------------------------------------------------------------------
  24
  25 #include <TArrayF.h>
  26 #include <TClonesArray.h>
  27 #include <TFile.h>
  28 #include <TH1F.h>
  29 #include <TH2F.h>
  30 #include <TLorentzVector.h>
  31
  32 #include "AliUA1JetFinderV1.h"
  33 #include "AliUA1JetHeaderV1.h"
  34 #include "AliJetReaderHeader.h"
  35 #include "AliJetReader.h"
  36 #include "AliJet.h"
  37
  38
  39 ClassImp(AliUA1JetFinderV1)
  40
  41 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  42
  43 AliUA1JetFinderV1::AliUA1JetFinderV1()
  44
  45 {
  46   // Constructor
  47   fHeader = 0x0;
  48   fLego   = 0x0;
  49 }
  50
  51 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  52
  53 AliUA1JetFinderV1::~AliUA1JetFinderV1()
  54
  55 {
  56   // destructor
  57 }
  58
  59 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  60
  61
  62 void AliUA1JetFinderV1::FindJets()
  63
  64 {
  65   //1) Fill cell map array
  66   //2) calculate total energy and fluctuation level
  67   //3) Run algorithm
  68   //   3.1) look centroides in cell map
  69   //   3.2) calculate total energy in cones
  70   //   3.3) flag as a possible jet
  71   //   3.4) reorder cones by energy
  72   //4) subtract backg in accepted jets
  73   //5) fill AliJet list
  74
  75   // transform input to pt,eta,phi plus lego
  76
  77   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
  78   TClonesArray *lvArray = fReader->GetMomentumArray();
  79   Int_t nIn =  lvArray->GetEntries();
  80   if (nIn == 0) return;
  81
  82   // local arrays for input
  83   Float_t* ptT  = new Float_t[nIn];
  84   Float_t* etaT = new Float_t[nIn];
  85   Float_t* phiT = new Float_t[nIn];
  86   Int_t*   injet = new Int_t[nIn];
  87
  88   //total energy in array
  89   Float_t  etbgTotal = 0.0;
  90   TH1F* hPtTotal = new TH1F("hPt","Pt distribution of all particles ",100,0.0,15.0);
  91
  92   // load input vectors and calculate total energy in array
  93   for (Int_t i = 0; i < nIn; i++){
  94     TLorentzVector *lv = (TLorentzVector*) lvArray->At(i);
  95     ptT[i]  = lv->Pt();
  96     etaT[i] = lv->Eta();
  97     phiT[i] = ((lv->Phi() < 0) ? (lv->Phi()) + 2 * TMath::Pi() : lv->Phi());
  98     if (fReader->GetCutFlag(i) != 1) continue;
  99     fLego->Fill(etaT[i], phiT[i], ptT[i]);
 100     hPtTotal->Fill(ptT[i]);
 101     etbgTotal+= ptT[i];
 102   }
 103   fJets->SetNinput(nIn);
 104
 105   // calculate total energy and fluctuation in map
 106   Double_t meanpt = hPtTotal->GetMean();
 107   Double_t ptRMS = hPtTotal->GetRMS();
 108   Double_t npart = hPtTotal->GetEntries();
 109   Double_t dEtTotal = (TMath::Sqrt(npart))*TMath::Sqrt(meanpt * meanpt + ptRMS*ptRMS);
 110
 111   // arrays to hold jets
 112   Float_t* etaJet = new Float_t[30];
 113   Float_t* phiJet = new Float_t[30];
 114   Float_t* etJet  = new Float_t[30];
 115   Float_t* etsigJet  = new Float_t[30]; //signal et in jet
 116   Float_t* etallJet = new Float_t[30];  // total et in jet (tmp variable)
 117   Int_t* ncellsJet = new Int_t[30];
 118   Int_t* multJet  = new Int_t[30];
 119   Int_t nJets; // to hold number of jets found by algorithm
 120   Int_t nj;    // number of jets accepted
 121   Float_t prec  = header->GetPrecBg();
 122   Float_t bgprec = 1;
 123   while(bgprec > prec){
 124      //reset jet arrays in memory
 125      memset(etaJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 126      memset(phiJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 127      memset(etJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 128      memset(etallJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 129      memset(etsigJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 130      memset(ncellsJet,0,sizeof(Int_t)*30);
 131      memset(multJet,0,sizeof(Int_t)*30);
 132      nJets = 0;
 133      nj = 0;
 134      // reset particles-jet array in memory
 135      memset(injet,-1,sizeof(Int_t)*nIn);
 136      //run cone algorithm finder
 137      RunAlgoritm(etbgTotal,dEtTotal,nJets,etJet,etaJet,phiJet,etallJet,ncellsJet);
 138      //run background subtraction
 139      if(nJets > header->GetNAcceptJets()) // limited number of accepted jets per event
 140        nj = header->GetNAcceptJets();
 141      else
 142        nj = nJets;
 143      //subtract background
 144      Float_t etbgTotalN = 0.0; //new background
 145      if(header->GetBackgMode() == 1) // standar
 146         SubtractBackg(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 147      if(header->GetBackgMode() == 2) //cone
 148         SubtractBackgCone(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 149      if(header->GetBackgMode() == 3) //ratio
 150         SubtractBackgRatio(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 151      if(header->GetBackgMode() == 4) //statistic
 152         SubtractBackgStat(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 153      //calc precision
 154      if(etbgTotalN != 0.0)
 155         bgprec = (etbgTotal - etbgTotalN)/etbgTotalN;
 156      else
 157         bgprec = 0;
 158      etbgTotal = etbgTotalN; // update with new background estimation
 159   } //end while
 160
 161   // add jets to list
 162   Int_t* idxjets = new Int_t[nj];
 163   Int_t nselectj = 0;
 164   for(Int_t kj=0; kj<nj; kj++){
 165      if ((etaJet[kj] > (header->GetJetEtaMax())) ||
 166           (etaJet[kj] < (header->GetJetEtaMin())) ||
 167           (etJet[kj] < header->GetMinJetEt())) continue; // acceptance eta range and etmin
 168       Float_t px, py,pz,en; // convert to 4-vector
 169       px = etJet[kj] * TMath::Cos(phiJet[kj]);
 170       py = etJet[kj] * TMath::Sin(phiJet[kj]);
 171       pz = etJet[kj] / TMath::Tan(2.0 * TMath::ATan(TMath::Exp(-etaJet[kj])));
 172       en = TMath::Sqrt(px * px + py * py + pz * pz);
 173       fJets->AddJet(px, py, pz, en);
 174       idxjets[nselectj] = kj;
 175       nselectj++;
 176   }
 177   //add signal percentage and total signal  in AliJets for analysis tool
 178   Float_t* percentage  = new Float_t[nselectj];
 179   Int_t* ncells      = new Int_t[nselectj];
 180   Int_t* mult        = new Int_t[nselectj];
 181   for(Int_t i = 0; i< nselectj; i++){
 182      percentage[i] = etsigJet[idxjets[i]]/etJet[idxjets[i]];
 183      ncells[i] = ncellsJet[idxjets[i]];
 184      mult[i] = multJet[idxjets[i]];
 185   }
 186    //add particle-injet relationship ///
 187    for(Int_t bj = 0; bj < nIn; bj++){
 188        if(injet[bj] == -1) continue; //background particle
 189        Int_t bflag = 0;
 190        for(Int_t ci = 0; ci< nselectj; ci++){
 191            if(injet[bj] == idxjets[ci]){
 192               injet[bj]= ci;
 193               bflag++;
 194               break;
 195            }
 196        }
 197        if(bflag == 0) injet[bj] = -1; // set as background particle
 198    }
 199   fJets->SetNCells(ncells);
 200   fJets->SetPtFromSignal(percentage);
 201   fJets->SetMultiplicities(mult);
 202   fJets->SetInJet(injet);
 203   fJets->SetEtaIn(etaT);
 204   fJets->SetPhiIn(phiT);
 205   fJets->SetPtIn(ptT);
 206   fJets->SetEtAvg(etbgTotal/(4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi()));
 207
 208
 209   //delete
 210   delete ptT;
 211   delete etaT;
 212   delete phiT;
 213   delete injet;
 214   delete hPtTotal;
 215   delete etaJet;
 216   delete phiJet;
 217   delete etJet;
 218   delete etsigJet;
 219   delete etallJet;
 220   delete ncellsJet;
 221   delete multJet;
 222   delete idxjets;
 223   delete percentage;
 224   delete ncells;
 225   delete mult;
 226
 227
 228 }
 229
 230 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 231
 232 void AliUA1JetFinderV1::RunAlgoritm(Float_t etbgTotal, Double_t dEtTotal, Int_t& nJets,
 233                                   Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet,
 234                                   Float_t* etallJet, Int_t* ncellsJet)
 235 {
 236
 237    //dump lego
 238   // check enough space! *to be done*
 239   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 240   Float_t etCell[60000];   //! Cell Energy
 241   Float_t etaCell[60000];  //! Cell eta
 242   Float_t phiCell[60000];  //! Cell phi
 243   Int_t   flagCell[60000]; //! Cell flag
 244
 245   Int_t nCell = 0;
 246   TAxis* xaxis = fLego->GetXaxis();
 247   TAxis* yaxis = fLego->GetYaxis();
 248   Float_t e = 0.0;
 249   for (Int_t i = 1; i <= header->GetLegoNbinEta(); i++) {
 250       for (Int_t j = 1; j <= header->GetLegoNbinPhi(); j++) {
 251                e = fLego->GetBinContent(i,j);
 252                if (e < 0.0) continue; // don't include this cells
 253                Float_t eta  = xaxis->GetBinCenter(i);
 254                Float_t phi  = yaxis->GetBinCenter(j);
 255                etCell[nCell]  = e;
 256                etaCell[nCell] = eta;
 257                phiCell[nCell] = phi;
 258           flagCell[nCell] = 0; //default
 259                nCell++;
 260       }
 261   }
 262
 263   // Parameters from header
 264   Float_t minmove = header->GetMinMove();
 265   Float_t maxmove = header->GetMaxMove();
 266   Float_t rc      = header->GetRadius();
 267   Float_t etseed  = header->GetEtSeed();
 268   //Float_t etmin   = header->GetMinJetEt();
 269
 270
 271
 272   // tmp array of jets form algoritm
 273   Float_t etaAlgoJet[30];
 274   Float_t phiAlgoJet[30];
 275   Float_t etAlgoJet[30];
 276   Int_t   ncellsAlgoJet[30];
 277
 278   //run algorithm//
 279
 280   // sort cells by et
 281   Int_t * index  = new Int_t[nCell];
 282   TMath::Sort(nCell, etCell, index);
 283   // variable used in centroide loop
 284   Float_t eta = 0.0;
 285   Float_t phi = 0.0;
 286   Float_t eta0 = 0.0;
 287   Float_t phi0 = 0.0;
 288   Float_t etab = 0.0;
 289   Float_t phib = 0.0;
 290   Float_t etas = 0.0;
 291   Float_t phis = 0.0;
 292   Float_t ets = 0.0;
 293   Float_t deta = 0.0;
 294   Float_t dphi = 0.0;
 295   Float_t dr = 0.0;
 296   Float_t etsb = 0.0;
 297   Float_t etasb = 0.0;
 298   Float_t phisb = 0.0;
 299
 300
 301   for(Int_t icell = 0; icell < nCell; icell++){
 302         Int_t jcell = index[icell];
 303         if(etCell[jcell] <= etseed) continue; // if cell energy is low et seed
 304         if(flagCell[jcell] != 0) continue; // if cell was used before
 305         eta  = etaCell[jcell];
 306         phi  = phiCell[jcell];
 307         eta0 = eta;
 308         phi0 = phi;
 309         etab = eta;
 310         phib = phi;
 311         ets  = etCell[jcell];
 312         etas = 0.0;
 313         phis = 0.0;
 314         etsb = ets;
 315         etasb = 0.0;
 316         phisb = 0.0;
 317         for(Int_t kcell =0; kcell < nCell; kcell++){
 318             Int_t lcell = index[kcell];
 319             if(lcell == jcell) continue; // cell itself
 320             if(flagCell[lcell] != 0) continue; // cell used before
 321             if(etCell[lcell] > etCell[jcell]) continue;
 322             //calculate dr
 323             deta = etaCell[lcell] - eta;
 324                  dphi = phiCell[lcell] - phi;
 325                  if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 326                  if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 327                  dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 328             if(dr <= rc){
 329                // calculate offset from initiate cell
 330                deta = etaCell[lcell] - eta0;
 331                dphi = phiCell[lcell] - phi0;
 332                if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 333                     if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 334                etas = etas + etCell[lcell]*deta;
 335                phis = phis + etCell[lcell]*dphi;
 336                ets = ets + etCell[lcell];
 337                //new weighted eta and phi including this cell
 338                eta = eta0 + etas/ets;
 339                phi = phi0 + phis/ets;
 340                // if cone does not move much, just go to next step
 341                dr = TMath::Sqrt((eta-etab)*(eta-etab) + (phi-phib)*(phi-phib));
 342                if(dr <= minmove) break;
 343                // cone should not move more than max_mov
 344                dr = TMath::Sqrt((etas/ets)*(etas/ets) + (phis/ets)*(phis/ets));
 345                if(dr > maxmove){
 346                   eta = etab;
 347                   phi = phib;
 348                   ets = etsb;
 349                   etas = etasb;
 350                   phis = phisb;
 351                }else{ // store this loop information
 352                  etab=eta;
 353                  phib=phi;
 354                  etsb = ets;
 355                  etasb = etas;
 356                  phisb = phis;
 357                }
 358             }
 359         }//end of cells loop looking centroide
 360
 361         //avoid cones overloap (to be implemented in the future)
 362
 363         //flag cells in Rc, estimate total energy in cone
 364         Float_t etCone = 0.0;
 365         Int_t   nCellIn = 0;
 366         rc = header->GetRadius();
 367         for(Int_t ncell =0; ncell < nCell; ncell++){
 368             if(flagCell[ncell] != 0) continue; // cell used before
 369            //calculate dr
 370             deta = etaCell[ncell] - eta;
 371                  dphi = phiCell[ncell] - phi;
 372                  if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 373                  if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 374                  dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 375             if(dr <= rc){  // cell in cone
 376                flagCell[ncell] = -1;
 377                etCone+=etCell[ncell];
 378                nCellIn++;
 379             }
 380         }
 381
 382         // select jets with et > background
 383         // estimate max fluctuation of background in cone
 384         Double_t ncellin = (Double_t)nCellIn;
 385         Double_t ntcell  = (Double_t)nCell;
 386         Double_t etbmax = (etbgTotal + dEtTotal )*(ncellin/ntcell);
 387         // min cone et
 388         Double_t etcmin = etCone ;  // could be used etCone - etmin !!
 389         //desicions !! etbmax < etcmin
 390         for(Int_t mcell =0; mcell < nCell; mcell++){
 391             if(flagCell[mcell] == -1){
 392               if(etbmax < etcmin)
 393                  flagCell[mcell] = 1; //flag cell as used
 394               else
 395                  flagCell[mcell] = 0; // leave it free
 396             }
 397         }
 398         //store tmp jet info !!!
 399        if(etbmax < etcmin) {
 400              etaAlgoJet[nJets] = eta;
 401              phiAlgoJet[nJets] = phi;
 402              etAlgoJet[nJets] = etCone;
 403              ncellsAlgoJet[nJets] = nCellIn;
 404              nJets++;
 405         }
 406
 407   } // end of cells loop
 408
 409   //reorder jets by et in cone
 410   //sort jets by energy
 411   Int_t * idx  = new Int_t[nJets];
 412   TMath::Sort(nJets, etAlgoJet, idx);
 413   for(Int_t p = 0; p < nJets; p++){
 414      etaJet[p] = etaAlgoJet[idx[p]];
 415      phiJet[p] = phiAlgoJet[idx[p]];
 416      etJet[p] = etAlgoJet[idx[p]];
 417      etallJet[p] = etAlgoJet[idx[p]];
 418      ncellsJet[p] = ncellsAlgoJet[idx[p]];
 419   }
 420
 421
 422   //delete
 423   delete index;
 424   delete idx;
 425
 426 }
 427 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 428
 429 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackg(Int_t& nIn, Int_t&nJ, Float_t&etbgTotalN,
 430                       Float_t* ptT, Float_t* etaT, Float_t* phiT,
 431                       Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 432                       Int_t* multJet, Int_t* injet)
 433 {
 434   //background subtraction using cone method but without correction in dE/deta distribution
 435
 436   //calculate energy inside and outside cones
 437   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 438   Float_t rc= header->GetRadius();
 439   Float_t etIn[30];
 440   Float_t etOut = 0;
 441   for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 442      // if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue; // pt cut
 443      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){
 444          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 445               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 446          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 447               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 448               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 449          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 450              multJet[ijet]++;
 451              injet[jpart] = ijet;
 452              if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){ // pt cut
 453                 etIn[ijet] += ptT[jpart];
 454                 if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet]+= ptT[jpart];
 455              }
 456              break;
 457          }
 458      }// end jets loop
 459      if(injet[jpart] == -1 && fReader->GetCutFlag(jpart) == 1)
 460         etOut += ptT[jpart]; // particle outside cones and pt cut
 461   } //end particle loop
 462
 463   //estimate jets and background areas
 464   Float_t areaJet[30];
 465   Float_t areaOut = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 466   for(Int_t k=0; k<nJ; k++){
 467       Float_t detamax = etaJet[k] + rc;
 468       Float_t detamin = etaJet[k] - rc;
 469       Float_t accmax = 0.0; Float_t accmin = 0.0;
 470       if(detamax > header->GetLegoEtaMax()){ // sector outside etamax
 471          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() - etaJet[k];
 472          accmax = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 473       }
 474       if(detamin < header->GetLegoEtaMin()){ // sector outside etamin
 475          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() + etaJet[k];
 476          accmin = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 477       }
 478       areaJet[k] = rc*rc*TMath::Pi() - accmax - accmin;
 479       areaOut = areaOut - areaJet[k];
 480   }
 481   //subtract background using area method
 482   for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){
 483      Float_t areaRatio = areaJet[ljet]/areaOut;
 484      etJet[ljet] = etIn[ljet]-etOut*areaRatio; // subtraction
 485   }
 486
 487   // estimate new total background
 488   Float_t areaT = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 489   etbgTotalN = etOut*areaT/areaOut;
 490
 491
 492 }
 493
 494 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 495
 496 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackgStat(Int_t& nIn, Int_t&nJ,Float_t&etbgTotalN,
 497                       Float_t* ptT, Float_t* etaT, Float_t* phiT,
 498                       Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 499                       Int_t* multJet, Int_t* injet)
 500 {
 501
 502   //background subtraction using statistical method
 503   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 504   Float_t etbgStat = header->GetBackgStat(); // pre-calculated background
 505
 506   //calculate energy inside
 507   Float_t rc= header->GetRadius();
 508   Float_t etIn[30];
 509
 510   for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 511      //if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue; // pt cut
 512      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){
 513          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 514               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 515          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 516               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 517               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 518          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 519              multJet[ijet]++;
 520              injet[jpart] = ijet;
 521              if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){ // pt cut
 522                 etIn[ijet]+= ptT[jpart];
 523                 if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet] += ptT[jpart];
 524              }
 525              break;
 526          }
 527      }// end jets loop
 528   } //end particle loop
 529
 530   //calc jets areas
 531   Float_t areaJet[30];
 532   Float_t areaOut = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 533   for(Int_t k=0; k<nJ; k++){
 534       Float_t detamax = etaJet[k] + rc;
 535       Float_t detamin = etaJet[k] - rc;
 536       Float_t accmax = 0.0; Float_t accmin = 0.0;
 537       if(detamax > header->GetLegoEtaMax()){ // sector outside etamax
 538          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() - etaJet[k];
 539          accmax = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 540       }
 541       if(detamin < header->GetLegoEtaMin()){ // sector outside etamin
 542          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() + etaJet[k];
 543          accmin = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 544       }
 545       areaJet[k] = rc*rc*TMath::Pi() - accmax - accmin;
 546   }
 547
 548   //subtract background using area method
 549   for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){
 550      Float_t areaRatio = areaJet[ljet]/areaOut;
 551      etJet[ljet] = etIn[ljet]-etbgStat*areaRatio; // subtraction
 552   }
 553
 554   etbgTotalN = etbgStat;
 555
 556 }
 557
 558 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 559
 560 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackgCone(Int_t& nIn, Int_t&nJ,Float_t& etbgTotalN,
 561                       Float_t* ptT, Float_t* etaT, Float_t* phiT,
 562                       Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 563                       Int_t* multJet, Int_t* injet)
 564 {
 565    // Cone background subtraction method taking into acount dEt/deta distribution
 566     AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 567    //general
 568    Float_t rc= header->GetRadius();
 569    Float_t etamax = header->GetLegoEtaMax();
 570    Float_t etamin = header->GetLegoEtaMin();
 571    Int_t ndiv = 100;
 572
 573    // jet energy and area arrays
 574    TH1F* hEtJet[30];
 575    TH1F* hAreaJet[30];
 576    for(Int_t mjet=0; mjet<nJ; mjet++){
 577      char hEtname[256]; char hAreaname[256];
 578      sprintf(hEtname, "hEtJet%d", mjet); sprintf(hAreaname, "hAreaJet%d", mjet);
 579      hEtJet[mjet] = new TH1F(hEtname,"et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 580      hAreaJet[mjet] = new TH1F(hAreaname,"area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 581   }
 582    // background energy and area
 583    TH1F* hEtBackg = new TH1F("hEtBackg"," backg et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 584    TH1F* hAreaBackg = new TH1F("hAreaBackg","backg area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 585
 586    //fill energies
 587    for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 588      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 589          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 590          Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 591          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 592          if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 593          Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 594          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 595              injet[jpart] = ijet;
 596              multJet[ijet]++;
 597              if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){// pt cut
 598                 hEtJet[ijet]->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); //particle inside cone
 599                 if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet] += ptT[jpart];
 600              }
 601              break;
 602          }
 603      }// end jets loop
 604      if(injet[jpart] == -1  && fReader->GetCutFlag(jpart) == 1)
 605         hEtBackg->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); // particle outside cones
 606   } //end particle loop
 607
 608    //calc areas
 609    Float_t eta0 = etamin;
 610    Float_t etaw = (etamax - etamin)/((Float_t)ndiv);
 611    Float_t eta1 = eta0 + etaw;
 612    for(Int_t etabin = 0; etabin< ndiv; etabin++){ // loop for all eta bins
 613       Float_t etac = eta0 + etaw/2.0;
 614       Float_t areabg = etaw*2.0*TMath::Pi();
 615       for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 616           Float_t deta0 = TMath::Abs(eta0 - etaJet[ijet]);
 617           Float_t deta1 = TMath::Abs(eta1 - etaJet[ijet]);
 618           Float_t acc0 = 0.0; Float_t acc1 = 0.0;
 619           Float_t areaj = 0.0;
 620           if(deta0 > rc && deta1 < rc){
 621              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 622              areaj = acc1;
 623           }
 624           if(deta0 < rc && deta1 > rc){
 625              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 626              areaj = acc0;
 627           }
 628           if(deta0 < rc && deta1 < rc){
 629              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 630              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 631              if(eta1<etaJet[ijet]) areaj = acc1-acc0;  // case 1
 632              if((eta0 < etaJet[ijet]) && (etaJet[ijet]<eta1)) areaj = rc*rc*TMath::Pi() - acc1 -acc0; // case 2
 633              if(etaJet[ijet] < eta0) areaj = acc0 -acc1; // case 3
 634           }
 635           hAreaJet[ijet]->Fill(etac,areaj);
 636           areabg = areabg - areaj;
 637       } // end jets loop
 638       hAreaBackg->Fill(etac,areabg);
 639       eta0 = eta1;
 640       eta1 = eta1 + etaw;
 641    } // end loop for all eta bins
 642
 643    //subtract background
 644    for(Int_t kjet=0; kjet<nJ; kjet++){
 645        etJet[kjet] = 0.0; // first  clear etJet for this jet
 646        for(Int_t bin = 0; bin< ndiv; bin++){
 647            if(hAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin)){
 648               Float_t areab = hAreaBackg->GetBinContent(bin);
 649               Float_t etb = hEtBackg->GetBinContent(bin);
 650               Float_t areaR = (hAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin))/areab;
 651               etJet[kjet] = etJet[kjet] + ((hEtJet[kjet]->GetBinContent(bin)) - etb*areaR); //subtraction
 652            }
 653        }
 654    }
 655
 656    // calc background total
 657    Double_t etOut = hEtBackg->Integral();
 658    Double_t areaOut = hAreaBackg->Integral();
 659    Float_t areaT = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 660    etbgTotalN = etOut*areaT/areaOut;
 661
 662    //delete
 663    for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){  // loop for all jets
 664        delete hEtJet[ljet];
 665        delete hAreaJet[ljet];
 666    }
 667
 668    delete hEtBackg;
 669    delete hAreaBackg;
 670 }
 671
 672 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 673
 674
 675 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackgRatio(Int_t& nIn, Int_t&nJ,Float_t& etbgTotalN,
 676                       Float_t* ptT, Float_t* etaT, Float_t* phiT,
 677                       Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 678                        Int_t* multJet, Int_t* injet)
 679 {
 680    // Ratio background subtraction method taking into acount dEt/deta distribution
 681     AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 682    //factor F calc before
 683     Float_t bgRatioCut = header->GetBackgCutRatio();
 684
 685
 686    //general
 687    Float_t rc= header->GetRadius();
 688    Float_t etamax = header->GetLegoEtaMax();
 689    Float_t etamin = header->GetLegoEtaMin();
 690    Int_t ndiv = 100;
 691
 692    // jet energy and area arrays
 693    TH1F* hEtJet[30];
 694    TH1F* hAreaJet[30];
 695    for(Int_t mjet=0; mjet<nJ; mjet++){
 696      char hEtname[256]; char hAreaname[256];
 697      sprintf(hEtname, "hEtJet%d", mjet); sprintf(hAreaname, "hAreaJet%d", mjet);
 698      hEtJet[mjet] = new TH1F(hEtname,"et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);        // change range
 699      hAreaJet[mjet] = new TH1F(hAreaname,"area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);  // change range
 700   }
 701    // background energy and area
 702    TH1F* hEtBackg = new TH1F("hEtBackg"," backg et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);         // change range
 703    TH1F* hAreaBackg = new TH1F("hAreaBackg","backg area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);  // change range
 704
 705    //fill energies
 706    for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 707      //if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue;
 708      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 709          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 710               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 711          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 712               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 713               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 714          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 715             multJet[ijet]++;
 716             injet[jpart] = ijet;
 717             if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){ //pt cut
 718                hEtJet[ijet]->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); //particle inside cone and pt cut
 719                if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet] += ptT[jpart];
 720             }
 721             break;
 722          }
 723      }// end jets loop
 724      if(injet[jpart] == -1) hEtBackg->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); // particle outside cones
 725   } //end particle loop
 726
 727    //calc areas
 728    Float_t eta0 = etamin;
 729    Float_t etaw = (etamax - etamin)/((Float_t)ndiv);
 730    Float_t eta1 = eta0 + etaw;
 731    for(Int_t etabin = 0; etabin< ndiv; etabin++){ // loop for all eta bins
 732       Float_t etac = eta0 + etaw/2.0;
 733       Float_t areabg = etaw*2.0*TMath::Pi();
 734       for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 735           Float_t deta0 = TMath::Abs(eta0 - etaJet[ijet]);
 736           Float_t deta1 = TMath::Abs(eta1 - etaJet[ijet]);
 737           Float_t acc0 = 0.0; Float_t acc1 = 0.0;
 738           Float_t areaj = 0.0;
 739           if(deta0 > rc && deta1 < rc){
 740              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 741              areaj = acc1;
 742           }
 743           if(deta0 < rc && deta1 > rc){
 744              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 745              areaj = acc0;
 746           }
 747           if(deta0 < rc && deta1 < rc){
 748              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 749              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 750              if(eta1<etaJet[ijet]) areaj = acc1-acc0;  // case 1
 751              if((eta0 < etaJet[ijet]) && (etaJet[ijet]<eta1)) areaj = rc*rc*TMath::Pi() - acc1 -acc0; // case 2
 752              if(etaJet[ijet] < eta0) areaj = acc0 -acc1; // case 3
 753           }
 754           hAreaJet[ijet]->Fill(etac,areaj);
 755           areabg = areabg - areaj;
 756       } // end jets loop
 757       hAreaBackg->Fill(etac,areabg);
 758       eta0 = eta1;
 759       eta1 = eta1 + etaw;
 760    } // end loop for all eta bins
 761
 762    //subtract background
 763    for(Int_t kjet=0; kjet<nJ; kjet++){
 764        etJet[kjet] = 0.0; // first  clear etJet for this jet
 765        for(Int_t bin = 0; bin< ndiv; bin++){
 766            if(hAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin)){
 767               Float_t areab = hAreaBackg->GetBinContent(bin);
 768               Float_t etb = hEtBackg->GetBinContent(bin);
 769               Float_t areaR = (hAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin))/areab;
 770               etJet[kjet] = etJet[kjet] + ((hEtJet[kjet]->GetBinContent(bin)) - etb*areaR*bgRatioCut); //subtraction
 771            }
 772        }
 773    }
 774
 775    // calc background total
 776    Double_t etOut = hEtBackg->Integral();
 777    Double_t areaOut = hAreaBackg->Integral();
 778    Float_t areaT = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 779    etbgTotalN = etOut*areaT/areaOut;
 780
 781    //delete
 782    for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){  // loop for all jets
 783        delete hEtJet[ljet];
 784        delete hAreaJet[ljet];
 785    }
 786
 787    delete hEtBackg;
 788    delete hAreaBackg;
 789 }
 790
 791 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 792
 793
 794 void AliUA1JetFinderV1::Reset()
 795 {
 796   fLego->Reset();
 797   fJets->ClearJets();
 798 }
 799
 800 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 801
 802 void AliUA1JetFinderV1::WriteJHeaderToFile()
 803 {
 804   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 805   fOut->cd();
 806   header->Write();
 807 }
 808
 809 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 810
 811 void AliUA1JetFinderV1::Init()
 812 {
 813   // initializes some variables
 814   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 815    // book lego
 816   fLego = new
 817     TH2F("legoH","eta-phi",
 818          header->GetLegoNbinEta(), header->GetLegoEtaMin(),
 819          header->GetLegoEtaMax(),  header->GetLegoNbinPhi(),
 820          header->GetLegoPhiMin(),  header->GetLegoPhiMax());
 821
 822 }