JETAN/AliUA1JetFinderV1.cxx

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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 #include "AliAODJet.h"
  38 #include "AliLog.h"
  39
  40
  41 ClassImp(AliUA1JetFinderV1)
  42
  43 /////////////////////////////////////////////////////////////////////
  44
  45 AliUA1JetFinderV1::AliUA1JetFinderV1() :
  46     AliJetFinder(),
  47     fLego(0)
  48 {
  49   // Constructor
  50 }
  51
  52 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  53
  54 AliUA1JetFinderV1::~AliUA1JetFinderV1()
  55
  56 {
  57   // destructor
  58   delete fLego;
  59   fLego = 0;
  60 }
  61
  62 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  63
  64
  65 void AliUA1JetFinderV1::FindJets()
  66
  67 {
  68   //1) Fill cell map array
  69   //2) calculate total energy and fluctuation level
  70   //3) Run algorithm
  71   //   3.1) look centroides in cell map
  72   //   3.2) calculate total energy in cones
  73   //   3.3) flag as a possible jet
  74   //   3.4) reorder cones by energy
  75   //4) subtract backg in accepted jets
  76   //5) fill AliJet list
  77
  78   // transform input to pt,eta,phi plus lego
  79
  80   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
  81   TClonesArray *lvArray = fReader->GetMomentumArray();
  82   Int_t nIn =  lvArray->GetEntries();
  83   if (nIn == 0) return;
  84
  85   // local arrays for input
  86   Float_t* ptT   = new Float_t[nIn];
  87   Float_t* etaT  = new Float_t[nIn];
  88   Float_t* phiT  = new Float_t[nIn];
  89   Int_t*   injet = new Int_t[nIn];
  90
  91   //total energy in array
  92   Float_t  etbgTotal = 0.0;
  93   TH1F* hPtTotal = new TH1F("hPt","Pt distribution of all particles ",100,0.0,15.0);
  94
  95   // load input vectors and calculate total energy in array
  96   for (Int_t i = 0; i < nIn; i++){
  97     TLorentzVector *lv = (TLorentzVector*) lvArray->At(i);
  98     ptT[i]  = lv->Pt();
  99     etaT[i] = lv->Eta();
 100     phiT[i] = ((lv->Phi() < 0) ? (lv->Phi()) + 2 * TMath::Pi() : lv->Phi());
 101     if (fReader->GetCutFlag(i) != 1) continue;
 102     fLego ->Fill(etaT[i], phiT[i], ptT[i]);
 103     hPtTotal->Fill(ptT[i]);
 104     etbgTotal+= ptT[i];
 105   }
 106
 107   fJets->SetNinput(nIn);
 108
 109   // calculate total energy and fluctuation in map
 110   Double_t meanpt = hPtTotal->GetMean();
 111   Double_t ptRMS  = hPtTotal->GetRMS();
 112   Double_t npart  = hPtTotal->GetEntries();
 113   Double_t dEtTotal = (TMath::Sqrt(npart))*TMath::Sqrt(meanpt * meanpt + ptRMS*ptRMS);
 114
 115   // arrays to hold jets
 116   Float_t* etaJet = new Float_t[30];
 117   Float_t* phiJet = new Float_t[30];
 118   Float_t* etJet  = new Float_t[30];
 119   Float_t* etsigJet  = new Float_t[30]; //signal et in jet
 120   Float_t* etallJet = new Float_t[30];  // total et in jet (tmp variable)
 121   Int_t* ncellsJet = new Int_t[30];
 122   Int_t* multJet  = new Int_t[30];
 123   Int_t nJets; // to hold number of jets found by algorithm
 124   Int_t nj;    // number of jets accepted
 125   Float_t prec  = header->GetPrecBg();
 126   Float_t bgprec = 1;
 127   while(bgprec > prec){
 128      //reset jet arrays in memory
 129      memset(etaJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 130      memset(phiJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 131      memset(etJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 132      memset(etallJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 133      memset(etsigJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 134      memset(ncellsJet,0,sizeof(Int_t)*30);
 135      memset(multJet,0,sizeof(Int_t)*30);
 136      nJets = 0;
 137      nj = 0;
 138      // reset particles-jet array in memory
 139      memset(injet,-1,sizeof(Int_t)*nIn);
 140      //run cone algorithm finder
 141      RunAlgoritm(etbgTotal,dEtTotal,nJets,etJet,etaJet,phiJet,etallJet,ncellsJet);
 142      //run background subtraction
 143      if(nJets > header->GetNAcceptJets()) // limited number of accepted jets per event
 144        nj = header->GetNAcceptJets();
 145      else
 146        nj = nJets;
 147      //subtract background
 148      Float_t etbgTotalN = 0.0; //new background
 149      if(header->GetBackgMode() == 1) // standar
 150         SubtractBackg(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 151      if(header->GetBackgMode() == 2) //cone
 152         SubtractBackgCone(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 153      if(header->GetBackgMode() == 3) //ratio
 154         SubtractBackgRatio(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 155      if(header->GetBackgMode() == 4) //statistic
 156         SubtractBackgStat(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 157      //calc precision
 158      if(etbgTotalN != 0.0)
 159         bgprec = (etbgTotal - etbgTotalN)/etbgTotalN;
 160      else
 161         bgprec = 0;
 162      etbgTotal = etbgTotalN; // update with new background estimation
 163   } //end while
 164
 165   // add tracks to the jet if it wasn't yet done
 166   if (header->GetBackgMode() == 0){
 167     Float_t rc= header->GetRadius();
 168     for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 169       for(Int_t ijet=0; ijet<nj; ijet++){
 170         Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 171         Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 172         if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 173         if (dphi >  TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 174         Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 175         if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 176           injet[jpart] = ijet;
 177           break;
 178         }
 179       }// end jets loop
 180     } //end particle loop
 181   }
 182
 183   // add jets to list
 184   Int_t* idxjets = new Int_t[nj];
 185   Int_t nselectj = 0;
 186 //  printf("Found %d jets \n", nj);
 187
 188   TRefArray *refs = 0;
 189   Bool_t fromAod = !strcmp(fReader->ClassName(),"AliJetAODReader");
 190   if (fromAod) refs = fReader->GetReferences();
 191   for(Int_t kj=0; kj<nj; kj++){
 192      if ((etaJet[kj] > (header->GetJetEtaMax())) ||
 193           (etaJet[kj] < (header->GetJetEtaMin())) ||
 194           (etJet[kj] < header->GetMinJetEt())) continue; // acceptance eta range and etmin
 195       Float_t px, py,pz,en; // convert to 4-vector
 196       px = etJet[kj] * TMath::Cos(phiJet[kj]);
 197       py = etJet[kj] * TMath::Sin(phiJet[kj]);
 198       pz = etJet[kj] / TMath::Tan(2.0 * TMath::ATan(TMath::Exp(-etaJet[kj])));
 199       en = TMath::Sqrt(px * px + py * py + pz * pz);
 200       fJets->AddJet(px, py, pz, en);
 201       AliAODJet jet(px, py, pz, en);
 202
 203       if (fromAod){
 204         for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++) // loop for all particles in array
 205           if (injet[jpart] == kj && fReader->GetCutFlag(jpart) == 1)
 206                     jet.AddTrack(refs->At(jpart));  // check if the particle belongs to the jet and add the ref
 207       }
 208
 209       //jet.Print("");
 210
 211       AddJet(jet);
 212
 213       idxjets[nselectj] = kj;
 214       nselectj++;
 215   } //end particle loop
 216
 217   //add signal percentage and total signal  in AliJets for analysis tool
 218   Float_t* percentage  = new Float_t[nselectj];
 219   Int_t* ncells      = new Int_t[nselectj];
 220   Int_t* mult        = new Int_t[nselectj];
 221   for(Int_t i = 0; i< nselectj; i++){
 222      percentage[i] = etsigJet[idxjets[i]]/etJet[idxjets[i]];
 223      ncells[i] = ncellsJet[idxjets[i]];
 224      mult[i] = multJet[idxjets[i]];
 225   }
 226    //add particle-injet relationship ///
 227    for(Int_t bj = 0; bj < nIn; bj++){
 228        if(injet[bj] == -1) continue; //background particle
 229        Int_t bflag = 0;
 230        for(Int_t ci = 0; ci< nselectj; ci++){
 231            if(injet[bj] == idxjets[ci]){
 232               injet[bj]= ci;
 233               bflag++;
 234               break;
 235            }
 236        }
 237        if(bflag == 0) injet[bj] = -1; // set as background particle
 238    }
 239   fJets->SetNCells(ncells);
 240   fJets->SetPtFromSignal(percentage);
 241   fJets->SetMultiplicities(mult);
 242   fJets->SetInJet(injet);
 243   fJets->SetEtaIn(etaT);
 244   fJets->SetPhiIn(phiT);
 245   fJets->SetPtIn(ptT);
 246   fJets->SetEtAvg(etbgTotal/(4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi()));
 247
 248
 249   //delete
 250   delete [] ptT;
 251   delete [] etaT;
 252   delete [] phiT;
 253   delete [] injet;
 254   delete hPtTotal;
 255   delete [] etaJet;
 256   delete [] phiJet;
 257   delete [] etJet;
 258   delete [] etsigJet;
 259   delete [] etallJet;
 260   delete [] ncellsJet;
 261   delete [] multJet;
 262   delete [] idxjets;
 263   delete [] percentage;
 264   delete [] ncells;
 265   delete [] mult;
 266
 267
 268 }
 269
 270 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 271
 272 void AliUA1JetFinderV1::RunAlgoritm(Float_t etbgTotal, Double_t dEtTotal, Int_t& nJets,
 273                                   Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet,
 274                                   Float_t* etallJet, Int_t* ncellsJet)
 275 {
 276
 277    //dump lego
 278   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 279   const Int_t nBinsMax = 120000; // we use a fixed array not to fragment memory
 280
 281   const Int_t nBinEta = header->GetLegoNbinEta();
 282   const Int_t nBinPhi = header->GetLegoNbinPhi();
 283   if((nBinPhi*nBinEta)>nBinsMax){
 284     AliError("Too many bins of the ETA-PHI histogram");
 285   }
 286
 287   Float_t etCell[nBinsMax];   //! Cell Energy
 288   Float_t etaCell[nBinsMax];  //! Cell eta
 289   Float_t phiCell[nBinsMax];  //! Cell phi
 290   Short_t   flagCell[nBinsMax]; //! Cell flag
 291
 292   Int_t nCell = 0;
 293   TAxis* xaxis = fLego->GetXaxis();
 294   TAxis* yaxis = fLego->GetYaxis();
 295   Float_t e = 0.0;
 296   for (Int_t i = 1; i <= nBinEta; i++) {
 297       for (Int_t j = 1; j <= nBinPhi; j++) {
 298                e = fLego->GetBinContent(i,j);
 299                if (e < 0.0) continue; // don't include this cells
 300                Float_t eta  = xaxis->GetBinCenter(i);
 301                Float_t phi  = yaxis->GetBinCenter(j);
 302                etCell[nCell]  = e;
 303                etaCell[nCell] = eta;
 304                phiCell[nCell] = phi;
 305                flagCell[nCell] = 0; //default
 306                nCell++;
 307       }
 308   }
 309
 310   // Parameters from header
 311   Float_t minmove = header->GetMinMove();
 312   Float_t maxmove = header->GetMaxMove();
 313   Float_t rc      = header->GetRadius();
 314   Float_t etseed  = header->GetEtSeed();
 315   //Float_t etmin   = header->GetMinJetEt();
 316
 317
 318
 319   // tmp array of jets form algoritm
 320   Float_t etaAlgoJet[30];
 321   Float_t phiAlgoJet[30];
 322   Float_t etAlgoJet[30];
 323   Int_t   ncellsAlgoJet[30];
 324
 325   //run algorithm//
 326
 327   // sort cells by et
 328   Int_t * index  = new Int_t[nCell];
 329   TMath::Sort(nCell, etCell, index);
 330   // variable used in centroide loop
 331   Float_t eta   = 0.0;
 332   Float_t phi   = 0.0;
 333   Float_t eta0  = 0.0;
 334   Float_t phi0  = 0.0;
 335   Float_t etab  = 0.0;
 336   Float_t phib  = 0.0;
 337   Float_t etas  = 0.0;
 338   Float_t phis  = 0.0;
 339   Float_t ets   = 0.0;
 340   Float_t deta  = 0.0;
 341   Float_t dphi  = 0.0;
 342   Float_t dr    = 0.0;
 343   Float_t etsb  = 0.0;
 344   Float_t etasb = 0.0;
 345   Float_t phisb = 0.0;
 346   Float_t dphib = 0.0;
 347
 348
 349   for(Int_t icell = 0; icell < nCell; icell++){
 350         Int_t jcell = index[icell];
 351         if(etCell[jcell] <= etseed) continue; // if cell energy is low et seed
 352         if(flagCell[jcell] != 0) continue; // if cell was used before
 353         eta  = etaCell[jcell];
 354         phi  = phiCell[jcell];
 355         eta0 = eta;
 356         phi0 = phi;
 357         etab = eta;
 358         phib = phi;
 359         ets  = etCell[jcell];
 360         etas = 0.0;
 361         phis = 0.0;
 362         etsb = ets;
 363         etasb = 0.0;
 364         phisb = 0.0;
 365         for(Int_t kcell =0; kcell < nCell; kcell++){
 366             Int_t lcell = index[kcell];
 367             if(lcell == jcell)                 continue; // cell itself
 368             if(flagCell[lcell] != 0)           continue; // cell used before
 369             if(etCell[lcell] > etCell[jcell])  continue; // can this happen
 370             //calculate dr
 371             deta = etaCell[lcell] - eta;
 372             dphi = TMath::Abs(phiCell[lcell] - phi);
 373             if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2. * TMath::Pi() - dphi;
 374             dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 375             if(dr <= rc){
 376                // calculate offset from initiate cell
 377                deta = etaCell[lcell] - eta0;
 378                dphi = phiCell[lcell] - phi0;
 379                if (dphi < - TMath::Pi()) dphi=  dphi + 2.0 * TMath::Pi();
 380                if (dphi >   TMath::Pi()) dphi = dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 381
 382                etas = etas + etCell[lcell]*deta;
 383                phis = phis + etCell[lcell]*dphi;
 384                ets = ets + etCell[lcell];
 385                //new weighted eta and phi including this cell
 386                eta = eta0 + etas/ets;
 387                phi = phi0 + phis/ets;
 388                // if cone does not move much, just go to next step
 389                dphib = TMath::Abs(phi - phib);
 390                if (dphib > TMath::Pi()) dphib = 2. * TMath::Pi() - dphib;
 391                dr = TMath::Sqrt((eta-etab)*(eta-etab) + dphib * dphib);
 392                if(dr <= minmove) break;
 393                // cone should not move more than max_mov
 394                dr = TMath::Sqrt((etas/ets)*(etas/ets) + (phis/ets)*(phis/ets));
 395                if(dr > maxmove){
 396                    eta = etab;
 397                    phi = phib;
 398                    ets = etsb;
 399                    etas = etasb;
 400                    phis = phisb;
 401                } else { // store this loop information
 402                    etab  = eta;
 403                    phib  = phi;
 404                    etsb  = ets;
 405                    etasb = etas;
 406                    phisb = phis;
 407                }
 408             } // inside cone
 409         }//end of cells loop looking centroide
 410
 411         //avoid cones overloap (to be implemented in the future)
 412
 413         //flag cells in Rc, estimate total energy in cone
 414         Float_t etCone = 0.0;
 415         Int_t   nCellIn = 0;
 416         rc = header->GetRadius();
 417         for(Int_t ncell =0; ncell < nCell; ncell++){
 418             if(flagCell[ncell] != 0) continue; // cell used before
 419            //calculate dr
 420             deta = etaCell[ncell] - eta;
 421                  dphi = phiCell[ncell] - phi;
 422                  if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 423                  if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 424                  dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 425             if(dr <= rc){  // cell in cone
 426                flagCell[ncell] = -1;
 427                etCone+=etCell[ncell];
 428                nCellIn++;
 429             }
 430         }
 431
 432         // select jets with et > background
 433         // estimate max fluctuation of background in cone
 434         Double_t ncellin = (Double_t)nCellIn;
 435         Double_t ntcell  = (Double_t)nCell;
 436         Double_t etbmax = (etbgTotal + dEtTotal )*(ncellin/ntcell);
 437         // min cone et
 438         Double_t etcmin = etCone ;  // could be used etCone - etmin !!
 439         //desicions !! etbmax < etcmin
 440         for(Int_t mcell =0; mcell < nCell; mcell++){
 441             if(flagCell[mcell] == -1){
 442               if(etbmax < etcmin)
 443                  flagCell[mcell] = 1; //flag cell as used
 444               else
 445                  flagCell[mcell] = 0; // leave it free
 446             }
 447         }
 448         //store tmp jet info !!!
 449        if(etbmax < etcmin) {
 450              etaAlgoJet[nJets] = eta;
 451              phiAlgoJet[nJets] = phi;
 452              etAlgoJet[nJets] = etCone;
 453              ncellsAlgoJet[nJets] = nCellIn;
 454              nJets++;
 455         }
 456
 457   } // end of cells loop
 458
 459   //reorder jets by et in cone
 460   //sort jets by energy
 461   Int_t * idx  = new Int_t[nJets];
 462   TMath::Sort(nJets, etAlgoJet, idx);
 463   for(Int_t p = 0; p < nJets; p++){
 464      etaJet[p] = etaAlgoJet[idx[p]];
 465      phiJet[p] = phiAlgoJet[idx[p]];
 466      etJet[p] = etAlgoJet[idx[p]];
 467      etallJet[p] = etAlgoJet[idx[p]];
 468      ncellsJet[p] = ncellsAlgoJet[idx[p]];
 469   }
 470
 471
 472   //delete
 473   delete[] index;
 474   delete[] idx;
 475
 476 }
 477 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 478
 479 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackg(Int_t& nIn, Int_t&nJ, Float_t&etbgTotalN,
 480                       Float_t* ptT, Float_t* etaT, Float_t* phiT,
 481                       Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 482                       Int_t* multJet, Int_t* injet)
 483 {
 484   //background subtraction using cone method but without correction in dE/deta distribution
 485
 486   //calculate energy inside and outside cones
 487   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 488   Float_t rc= header->GetRadius();
 489   Float_t etIn[30];
 490   Float_t etOut = 0;
 491   for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 492      // if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue; // pt cut
 493      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){
 494          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 495               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 496          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 497               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 498               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 499          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 500              multJet[ijet]++;
 501              injet[jpart] = ijet;
 502              if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){ // pt cut
 503                 etIn[ijet] += ptT[jpart];
 504                 if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet]+= ptT[jpart];
 505              }
 506              break;
 507          }
 508      }// end jets loop
 509      if(injet[jpart] == -1 && fReader->GetCutFlag(jpart) == 1)
 510         etOut += ptT[jpart]; // particle outside cones and pt cut
 511   } //end particle loop
 512
 513   //estimate jets and background areas
 514   Float_t areaJet[30];
 515   Float_t areaOut = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 516   for(Int_t k=0; k<nJ; k++){
 517       Float_t detamax = etaJet[k] + rc;
 518       Float_t detamin = etaJet[k] - rc;
 519       Float_t accmax = 0.0; Float_t accmin = 0.0;
 520       if(detamax > header->GetLegoEtaMax()){ // sector outside etamax
 521          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() - etaJet[k];
 522          accmax = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 523       }
 524       if(detamin < header->GetLegoEtaMin()){ // sector outside etamin
 525          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() + etaJet[k];
 526          accmin = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 527       }
 528       areaJet[k] = rc*rc*TMath::Pi() - accmax - accmin;
 529       areaOut = areaOut - areaJet[k];
 530   }
 531   //subtract background using area method
 532   for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){
 533      Float_t areaRatio = areaJet[ljet]/areaOut;
 534      etJet[ljet] = etIn[ljet]-etOut*areaRatio; // subtraction
 535   }
 536
 537   // estimate new total background
 538   Float_t areaT = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 539   etbgTotalN = etOut*areaT/areaOut;
 540
 541
 542 }
 543
 544 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 545
 546 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackgStat(Int_t& nIn, Int_t&nJ,Float_t&etbgTotalN,
 547                       Float_t* ptT, Float_t* etaT, Float_t* phiT,
 548                       Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 549                       Int_t* multJet, Int_t* injet)
 550 {
 551
 552   //background subtraction using statistical method
 553   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 554   Float_t etbgStat = header->GetBackgStat(); // pre-calculated background
 555
 556   //calculate energy inside
 557   Float_t rc= header->GetRadius();
 558   Float_t etIn[30];
 559
 560   for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 561      //if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue; // pt cut
 562      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){
 563          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 564               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 565          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 566               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 567               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 568          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 569              multJet[ijet]++;
 570              injet[jpart] = ijet;
 571              if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){ // pt cut
 572                 etIn[ijet]+= ptT[jpart];
 573                 if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet] += ptT[jpart];
 574              }
 575              break;
 576          }
 577      }// end jets loop
 578   } //end particle loop
 579
 580   //calc jets areas
 581   Float_t areaJet[30];
 582   Float_t areaOut = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 583   for(Int_t k=0; k<nJ; k++){
 584       Float_t detamax = etaJet[k] + rc;
 585       Float_t detamin = etaJet[k] - rc;
 586       Float_t accmax = 0.0; Float_t accmin = 0.0;
 587       if(detamax > header->GetLegoEtaMax()){ // sector outside etamax
 588          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() - etaJet[k];
 589          accmax = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 590       }
 591       if(detamin < header->GetLegoEtaMin()){ // sector outside etamin
 592          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() + etaJet[k];
 593          accmin = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 594       }
 595       areaJet[k] = rc*rc*TMath::Pi() - accmax - accmin;
 596   }
 597
 598   //subtract background using area method
 599   for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){
 600      Float_t areaRatio = areaJet[ljet]/areaOut;
 601      etJet[ljet] = etIn[ljet]-etbgStat*areaRatio; // subtraction
 602   }
 603
 604   etbgTotalN = etbgStat;
 605
 606 }
 607
 608 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 609
 610 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackgCone(Int_t& nIn, Int_t&nJ,Float_t& etbgTotalN,
 611                       Float_t* ptT, Float_t* etaT, Float_t* phiT,
 612                       Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 613                       Int_t* multJet, Int_t* injet)
 614 {
 615    // Cone background subtraction method taking into acount dEt/deta distribution
 616     AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 617    //general
 618    Float_t rc= header->GetRadius();
 619    Float_t etamax = header->GetLegoEtaMax();
 620    Float_t etamin = header->GetLegoEtaMin();
 621    Int_t ndiv = 100;
 622
 623    // jet energy and area arrays
 624    TH1F* hEtJet[30];
 625    TH1F* hAreaJet[30];
 626    for(Int_t mjet=0; mjet<nJ; mjet++){
 627      char hEtname[256]; char hAreaname[256];
 628      sprintf(hEtname, "hEtJet%d", mjet); sprintf(hAreaname, "hAreaJet%d", mjet);
 629      hEtJet[mjet] = new TH1F(hEtname,"et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 630      hAreaJet[mjet] = new TH1F(hAreaname,"area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 631   }
 632    // background energy and area
 633    TH1F* hEtBackg = new TH1F("hEtBackg"," backg et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 634    TH1F* hAreaBackg = new TH1F("hAreaBackg","backg area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 635
 636    //fill energies
 637    for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 638      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 639          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 640          Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 641          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 642          if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 643          Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 644          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 645              injet[jpart] = ijet;
 646              multJet[ijet]++;
 647              if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){// pt cut
 648                 hEtJet[ijet]->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); //particle inside cone
 649                 if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet] += ptT[jpart];
 650              }
 651              break;
 652          }
 653      }// end jets loop
 654      if(injet[jpart] == -1  && fReader->GetCutFlag(jpart) == 1)
 655         hEtBackg->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); // particle outside cones
 656   } //end particle loop
 657
 658    //calc areas
 659    Float_t eta0 = etamin;
 660    Float_t etaw = (etamax - etamin)/((Float_t)ndiv);
 661    Float_t eta1 = eta0 + etaw;
 662    for(Int_t etabin = 0; etabin< ndiv; etabin++){ // loop for all eta bins
 663       Float_t etac = eta0 + etaw/2.0;
 664       Float_t areabg = etaw*2.0*TMath::Pi();
 665       for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 666           Float_t deta0 = TMath::Abs(eta0 - etaJet[ijet]);
 667           Float_t deta1 = TMath::Abs(eta1 - etaJet[ijet]);
 668           Float_t acc0 = 0.0; Float_t acc1 = 0.0;
 669           Float_t areaj = 0.0;
 670           if(deta0 > rc && deta1 < rc){
 671              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 672              areaj = acc1;
 673           }
 674           if(deta0 < rc && deta1 > rc){
 675              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 676              areaj = acc0;
 677           }
 678           if(deta0 < rc && deta1 < rc){
 679              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 680              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 681              if(eta1<etaJet[ijet]) areaj = acc1-acc0;  // case 1
 682              if((eta0 < etaJet[ijet]) && (etaJet[ijet]<eta1)) areaj = rc*rc*TMath::Pi() - acc1 -acc0; // case 2
 683              if(etaJet[ijet] < eta0) areaj = acc0 -acc1; // case 3
 684           }
 685           hAreaJet[ijet]->Fill(etac,areaj);
 686           areabg = areabg - areaj;
 687       } // end jets loop
 688       hAreaBackg->Fill(etac,areabg);
 689       eta0 = eta1;
 690       eta1 = eta1 + etaw;
 691    } // end loop for all eta bins
 692
 693    //subtract background
 694    for(Int_t kjet=0; kjet<nJ; kjet++){
 695        etJet[kjet] = 0.0; // first  clear etJet for this jet
 696        for(Int_t bin = 0; bin< ndiv; bin++){
 697            if(hAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin)){
 698               Float_t areab = hAreaBackg->GetBinContent(bin);
 699               Float_t etb = hEtBackg->GetBinContent(bin);
 700               Float_t areaR = (hAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin))/areab;
 701               etJet[kjet] = etJet[kjet] + ((hEtJet[kjet]->GetBinContent(bin)) - etb*areaR); //subtraction
 702            }
 703        }
 704    }
 705
 706    // calc background total
 707    Double_t etOut = hEtBackg->Integral();
 708    Double_t areaOut = hAreaBackg->Integral();
 709    Float_t areaT = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 710    etbgTotalN = etOut*areaT/areaOut;
 711
 712    //delete
 713    for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){  // loop for all jets
 714        delete hEtJet[ljet];
 715        delete hAreaJet[ljet];
 716    }
 717
 718    delete hEtBackg;
 719    delete hAreaBackg;
 720 }
 721
 722 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 723
 724
 725 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackgRatio(Int_t& nIn, Int_t&nJ,Float_t& etbgTotalN,
 726                       Float_t* ptT, Float_t* etaT, Float_t* phiT,
 727                       Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 728                        Int_t* multJet, Int_t* injet)
 729 {
 730    // Ratio background subtraction method taking into acount dEt/deta distribution
 731     AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 732    //factor F calc before
 733     Float_t bgRatioCut = header->GetBackgCutRatio();
 734
 735
 736    //general
 737    Float_t rc= header->GetRadius();
 738    Float_t etamax = header->GetLegoEtaMax();
 739    Float_t etamin = header->GetLegoEtaMin();
 740    Int_t ndiv = 100;
 741
 742    // jet energy and area arrays
 743    TH1F* hEtJet[30];
 744    TH1F* hAreaJet[30];
 745    for(Int_t mjet=0; mjet<nJ; mjet++){
 746      char hEtname[256]; char hAreaname[256];
 747      sprintf(hEtname, "hEtJet%d", mjet); sprintf(hAreaname, "hAreaJet%d", mjet);
 748      hEtJet[mjet] = new TH1F(hEtname,"et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);        // change range
 749      hAreaJet[mjet] = new TH1F(hAreaname,"area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);  // change range
 750   }
 751    // background energy and area
 752    TH1F* hEtBackg = new TH1F("hEtBackg"," backg et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);         // change range
 753    TH1F* hAreaBackg = new TH1F("hAreaBackg","backg area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);  // change range
 754
 755    //fill energies
 756    for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 757      //if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue;
 758      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 759          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 760               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 761          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 762               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 763               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 764          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 765             multJet[ijet]++;
 766             injet[jpart] = ijet;
 767             if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){ //pt cut
 768                hEtJet[ijet]->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); //particle inside cone and pt cut
 769                if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet] += ptT[jpart];
 770             }
 771             break;
 772          }
 773      }// end jets loop
 774      if(injet[jpart] == -1) hEtBackg->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); // particle outside cones
 775   } //end particle loop
 776
 777    //calc areas
 778    Float_t eta0 = etamin;
 779    Float_t etaw = (etamax - etamin)/((Float_t)ndiv);
 780    Float_t eta1 = eta0 + etaw;
 781    for(Int_t etabin = 0; etabin< ndiv; etabin++){ // loop for all eta bins
 782       Float_t etac = eta0 + etaw/2.0;
 783       Float_t areabg = etaw*2.0*TMath::Pi();
 784       for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 785           Float_t deta0 = TMath::Abs(eta0 - etaJet[ijet]);
 786           Float_t deta1 = TMath::Abs(eta1 - etaJet[ijet]);
 787           Float_t acc0 = 0.0; Float_t acc1 = 0.0;
 788           Float_t areaj = 0.0;
 789           if(deta0 > rc && deta1 < rc){
 790              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 791              areaj = acc1;
 792           }
 793           if(deta0 < rc && deta1 > rc){
 794              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 795              areaj = acc0;
 796           }
 797           if(deta0 < rc && deta1 < rc){
 798              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 799              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 800              if(eta1<etaJet[ijet]) areaj = acc1-acc0;  // case 1
 801              if((eta0 < etaJet[ijet]) && (etaJet[ijet]<eta1)) areaj = rc*rc*TMath::Pi() - acc1 -acc0; // case 2
 802              if(etaJet[ijet] < eta0) areaj = acc0 -acc1; // case 3
 803           }
 804           hAreaJet[ijet]->Fill(etac,areaj);
 805           areabg = areabg - areaj;
 806       } // end jets loop
 807       hAreaBackg->Fill(etac,areabg);
 808       eta0 = eta1;
 809       eta1 = eta1 + etaw;
 810    } // end loop for all eta bins
 811
 812    //subtract background
 813    for(Int_t kjet=0; kjet<nJ; kjet++){
 814        etJet[kjet] = 0.0; // first  clear etJet for this jet
 815        for(Int_t bin = 0; bin< ndiv; bin++){
 816            if(hAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin)){
 817               Float_t areab = hAreaBackg->GetBinContent(bin);
 818               Float_t etb = hEtBackg->GetBinContent(bin);
 819               Float_t areaR = (hAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin))/areab;
 820               etJet[kjet] = etJet[kjet] + ((hEtJet[kjet]->GetBinContent(bin)) - etb*areaR*bgRatioCut); //subtraction
 821            }
 822        }
 823    }
 824
 825    // calc background total
 826    Double_t etOut = hEtBackg->Integral();
 827    Double_t areaOut = hAreaBackg->Integral();
 828    Float_t areaT = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 829    etbgTotalN = etOut*areaT/areaOut;
 830
 831    //delete
 832    for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){  // loop for all jets
 833        delete hEtJet[ljet];
 834        delete hAreaJet[ljet];
 835    }
 836
 837    delete hEtBackg;
 838    delete hAreaBackg;
 839 }
 840
 841 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 842
 843
 844 void AliUA1JetFinderV1::Reset()
 845 {
 846   fLego->Reset();
 847   fJets->ClearJets();
 848   AliJetFinder::Reset();
 849 }
 850
 851 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 852
 853 void AliUA1JetFinderV1::WriteJHeaderToFile()
 854 {
 855   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 856   header->Write();
 857 }
 858
 859 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 860
 861 void AliUA1JetFinderV1::Init()
 862 {
 863   // initializes some variables
 864   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 865   fLego = new
 866     TH2F("legoH","eta-phi",
 867          header->GetLegoNbinEta(), header->GetLegoEtaMin(),
 868          header->GetLegoEtaMax(),  header->GetLegoNbinPhi(),
 869          header->GetLegoPhiMin(),  header->GetLegoPhiMax());
 870   // Do not store in current dir
 871   fLego->SetDirectory(0);
 872
 873 }