JETAN/AliUA1JetFinderV1.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
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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
  39
  40 ClassImp(AliUA1JetFinderV1)
  41
  42 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  43
  44 AliUA1JetFinderV1::AliUA1JetFinderV1()
  45
  46 {
  47   // Constructor
  48   fHeader = 0x0;
  49   fLego   = 0x0;
  50 }
  51
  52 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  53
  54 AliUA1JetFinderV1::~AliUA1JetFinderV1()
  55
  56 {
  57   // destructor
  58 }
  59
  60 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  61
  62
  63 void AliUA1JetFinderV1::FindJets()
  64
  65 {
  66   //1) Fill cell map array
  67   //2) calculate total energy and fluctuation level
  68   //3) Run algorithm
  69   //   3.1) look centroides in cell map
  70   //   3.2) calculate total energy in cones
  71   //   3.3) flag as a possible jet
  72   //   3.4) reorder cones by energy
  73   //4) subtract backg in accepted jets
  74   //5) fill AliJet list
  75
  76   // transform input to pt,eta,phi plus lego
  77
  78   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
  79   TClonesArray *lvArray = fReader->GetMomentumArray();
  80   Int_t nIn =  lvArray->GetEntries();
  81   if (nIn == 0) return;
  82
  83   // local arrays for input
  84   Float_t* ptT   = new Float_t[nIn];
  85   Float_t* etaT  = new Float_t[nIn];
  86   Float_t* phiT  = new Float_t[nIn];
  87   Int_t*   injet = new Int_t[nIn];
  88
  89   //total energy in array
  90   Float_t  etbgTotal = 0.0;
  91   TH1F* hPtTotal = new TH1F("hPt","Pt distribution of all particles ",100,0.0,15.0);
  92
  93   // load input vectors and calculate total energy in array
  94   for (Int_t i = 0; i < nIn; i++){
  95     TLorentzVector *lv = (TLorentzVector*) lvArray->At(i);
  96     ptT[i]  = lv->Pt();
  97     etaT[i] = lv->Eta();
  98     phiT[i] = ((lv->Phi() < 0) ? (lv->Phi()) + 2 * TMath::Pi() : lv->Phi());
  99     if (fReader->GetCutFlag(i) != 1) continue;
 100     fLego->Fill(etaT[i], phiT[i], ptT[i]);
 101     hPtTotal->Fill(ptT[i]);
 102     etbgTotal+= ptT[i];
 103   }
 104   fJets->SetNinput(nIn);
 105
 106   // calculate total energy and fluctuation in map
 107   Double_t meanpt = hPtTotal->GetMean();
 108   Double_t ptRMS = hPtTotal->GetRMS();
 109   Double_t npart = hPtTotal->GetEntries();
 110   Double_t dEtTotal = (TMath::Sqrt(npart))*TMath::Sqrt(meanpt * meanpt + ptRMS*ptRMS);
 111
 112   // arrays to hold jets
 113   Float_t* etaJet = new Float_t[30];
 114   Float_t* phiJet = new Float_t[30];
 115   Float_t* etJet  = new Float_t[30];
 116   Float_t* etsigJet  = new Float_t[30]; //signal et in jet
 117   Float_t* etallJet = new Float_t[30];  // total et in jet (tmp variable)
 118   Int_t* ncellsJet = new Int_t[30];
 119   Int_t* multJet  = new Int_t[30];
 120   Int_t nJets; // to hold number of jets found by algorithm
 121   Int_t nj;    // number of jets accepted
 122   Float_t prec  = header->GetPrecBg();
 123   Float_t bgprec = 1;
 124   while(bgprec > prec){
 125      //reset jet arrays in memory
 126      memset(etaJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 127      memset(phiJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 128      memset(etJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 129      memset(etallJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 130      memset(etsigJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 131      memset(ncellsJet,0,sizeof(Int_t)*30);
 132      memset(multJet,0,sizeof(Int_t)*30);
 133      nJets = 0;
 134      nj = 0;
 135      // reset particles-jet array in memory
 136      memset(injet,-1,sizeof(Int_t)*nIn);
 137      //run cone algorithm finder
 138      RunAlgoritm(etbgTotal,dEtTotal,nJets,etJet,etaJet,phiJet,etallJet,ncellsJet);
 139      //run background subtraction
 140      if(nJets > header->GetNAcceptJets()) // limited number of accepted jets per event
 141        nj = header->GetNAcceptJets();
 142      else
 143        nj = nJets;
 144      //subtract background
 145      Float_t etbgTotalN = 0.0; //new background
 146      if(header->GetBackgMode() == 1) // standar
 147         SubtractBackg(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 148      if(header->GetBackgMode() == 2) //cone
 149         SubtractBackgCone(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 150      if(header->GetBackgMode() == 3) //ratio
 151         SubtractBackgRatio(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 152      if(header->GetBackgMode() == 4) //statistic
 153         SubtractBackgStat(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 154      //calc precision
 155      if(etbgTotalN != 0.0)
 156         bgprec = (etbgTotal - etbgTotalN)/etbgTotalN;
 157      else
 158         bgprec = 0;
 159      etbgTotal = etbgTotalN; // update with new background estimation
 160   } //end while
 161
 162   // add jets to list
 163   Int_t* idxjets = new Int_t[nj];
 164   Int_t nselectj = 0;
 165   printf("Found %d jets \n", nj);
 166
 167   for(Int_t kj=0; kj<nj; kj++){
 168      if ((etaJet[kj] > (header->GetJetEtaMax())) ||
 169           (etaJet[kj] < (header->GetJetEtaMin())) ||
 170           (etJet[kj] < header->GetMinJetEt())) continue; // acceptance eta range and etmin
 171       Float_t px, py,pz,en; // convert to 4-vector
 172       px = etJet[kj] * TMath::Cos(phiJet[kj]);
 173       py = etJet[kj] * TMath::Sin(phiJet[kj]);
 174       pz = etJet[kj] / TMath::Tan(2.0 * TMath::ATan(TMath::Exp(-etaJet[kj])));
 175       en = TMath::Sqrt(px * px + py * py + pz * pz);
 176       fJets->AddJet(px, py, pz, en);
 177       AliAODJet jet(px, py, pz, en);
 178       jet.Print("");
 179
 180       AddJet(jet);
 181
 182       idxjets[nselectj] = kj;
 183       nselectj++;
 184   }
 185   //add signal percentage and total signal  in AliJets for analysis tool
 186   Float_t* percentage  = new Float_t[nselectj];
 187   Int_t* ncells      = new Int_t[nselectj];
 188   Int_t* mult        = new Int_t[nselectj];
 189   for(Int_t i = 0; i< nselectj; i++){
 190      percentage[i] = etsigJet[idxjets[i]]/etJet[idxjets[i]];
 191      ncells[i] = ncellsJet[idxjets[i]];
 192      mult[i] = multJet[idxjets[i]];
 193   }
 194    //add particle-injet relationship ///
 195    for(Int_t bj = 0; bj < nIn; bj++){
 196        if(injet[bj] == -1) continue; //background particle
 197        Int_t bflag = 0;
 198        for(Int_t ci = 0; ci< nselectj; ci++){
 199            if(injet[bj] == idxjets[ci]){
 200               injet[bj]= ci;
 201               bflag++;
 202               break;
 203            }
 204        }
 205        if(bflag == 0) injet[bj] = -1; // set as background particle
 206    }
 207   fJets->SetNCells(ncells);
 208   fJets->SetPtFromSignal(percentage);
 209   fJets->SetMultiplicities(mult);
 210   fJets->SetInJet(injet);
 211   fJets->SetEtaIn(etaT);
 212   fJets->SetPhiIn(phiT);
 213   fJets->SetPtIn(ptT);
 214   fJets->SetEtAvg(etbgTotal/(4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi()));
 215
 216
 217   //delete
 218   delete ptT;
 219   delete etaT;
 220   delete phiT;
 221   delete injet;
 222   delete hPtTotal;
 223   delete etaJet;
 224   delete phiJet;
 225   delete etJet;
 226   delete etsigJet;
 227   delete etallJet;
 228   delete ncellsJet;
 229   delete multJet;
 230   delete idxjets;
 231   delete percentage;
 232   delete ncells;
 233   delete mult;
 234
 235
 236 }
 237
 238 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 239
 240 void AliUA1JetFinderV1::RunAlgoritm(Float_t etbgTotal, Double_t dEtTotal, Int_t& nJets,
 241                                   Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet,
 242                                   Float_t* etallJet, Int_t* ncellsJet)
 243 {
 244
 245    //dump lego
 246   // check enough space! *to be done*
 247   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 248   Float_t etCell[60000];   //! Cell Energy
 249   Float_t etaCell[60000];  //! Cell eta
 250   Float_t phiCell[60000];  //! Cell phi
 251   Int_t   flagCell[60000]; //! Cell flag
 252
 253   Int_t nCell = 0;
 254   TAxis* xaxis = fLego->GetXaxis();
 255   TAxis* yaxis = fLego->GetYaxis();
 256   Float_t e = 0.0;
 257   for (Int_t i = 1; i <= header->GetLegoNbinEta(); i++) {
 258       for (Int_t j = 1; j <= header->GetLegoNbinPhi(); j++) {
 259                e = fLego->GetBinContent(i,j);
 260                if (e < 0.0) continue; // don't include this cells
 261                Float_t eta  = xaxis->GetBinCenter(i);
 262                Float_t phi  = yaxis->GetBinCenter(j);
 263                etCell[nCell]  = e;
 264                etaCell[nCell] = eta;
 265                phiCell[nCell] = phi;
 266           flagCell[nCell] = 0; //default
 267                nCell++;
 268       }
 269   }
 270
 271   // Parameters from header
 272   Float_t minmove = header->GetMinMove();
 273   Float_t maxmove = header->GetMaxMove();
 274   Float_t rc      = header->GetRadius();
 275   Float_t etseed  = header->GetEtSeed();
 276   //Float_t etmin   = header->GetMinJetEt();
 277
 278
 279
 280   // tmp array of jets form algoritm
 281   Float_t etaAlgoJet[30];
 282   Float_t phiAlgoJet[30];
 283   Float_t etAlgoJet[30];
 284   Int_t   ncellsAlgoJet[30];
 285
 286   //run algorithm//
 287
 288   // sort cells by et
 289   Int_t * index  = new Int_t[nCell];
 290   TMath::Sort(nCell, etCell, index);
 291   // variable used in centroide loop
 292   Float_t eta = 0.0;
 293   Float_t phi = 0.0;
 294   Float_t eta0 = 0.0;
 295   Float_t phi0 = 0.0;
 296   Float_t etab = 0.0;
 297   Float_t phib = 0.0;
 298   Float_t etas = 0.0;
 299   Float_t phis = 0.0;
 300   Float_t ets = 0.0;
 301   Float_t deta = 0.0;
 302   Float_t dphi = 0.0;
 303   Float_t dr = 0.0;
 304   Float_t etsb = 0.0;
 305   Float_t etasb = 0.0;
 306   Float_t phisb = 0.0;
 307
 308
 309   for(Int_t icell = 0; icell < nCell; icell++){
 310         Int_t jcell = index[icell];
 311         if(etCell[jcell] <= etseed) continue; // if cell energy is low et seed
 312         if(flagCell[jcell] != 0) continue; // if cell was used before
 313         eta  = etaCell[jcell];
 314         phi  = phiCell[jcell];
 315         eta0 = eta;
 316         phi0 = phi;
 317         etab = eta;
 318         phib = phi;
 319         ets  = etCell[jcell];
 320         etas = 0.0;
 321         phis = 0.0;
 322         etsb = ets;
 323         etasb = 0.0;
 324         phisb = 0.0;
 325         for(Int_t kcell =0; kcell < nCell; kcell++){
 326             Int_t lcell = index[kcell];
 327             if(lcell == jcell) continue; // cell itself
 328             if(flagCell[lcell] != 0) continue; // cell used before
 329             if(etCell[lcell] > etCell[jcell]) continue;
 330             //calculate dr
 331             deta = etaCell[lcell] - eta;
 332                  dphi = phiCell[lcell] - phi;
 333                  if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 334                  if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 335                  dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 336             if(dr <= rc){
 337                // calculate offset from initiate cell
 338                deta = etaCell[lcell] - eta0;
 339                dphi = phiCell[lcell] - phi0;
 340                if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 341                     if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 342                etas = etas + etCell[lcell]*deta;
 343                phis = phis + etCell[lcell]*dphi;
 344                ets = ets + etCell[lcell];
 345                //new weighted eta and phi including this cell
 346                eta = eta0 + etas/ets;
 347                phi = phi0 + phis/ets;
 348                // if cone does not move much, just go to next step
 349                dr = TMath::Sqrt((eta-etab)*(eta-etab) + (phi-phib)*(phi-phib));
 350                if(dr <= minmove) break;
 351                // cone should not move more than max_mov
 352                dr = TMath::Sqrt((etas/ets)*(etas/ets) + (phis/ets)*(phis/ets));
 353                if(dr > maxmove){
 354                   eta = etab;
 355                   phi = phib;
 356                   ets = etsb;
 357                   etas = etasb;
 358                   phis = phisb;
 359                }else{ // store this loop information
 360                  etab=eta;
 361                  phib=phi;
 362                  etsb = ets;
 363                  etasb = etas;
 364                  phisb = phis;
 365                }
 366             }
 367         }//end of cells loop looking centroide
 368
 369         //avoid cones overloap (to be implemented in the future)
 370
 371         //flag cells in Rc, estimate total energy in cone
 372         Float_t etCone = 0.0;
 373         Int_t   nCellIn = 0;
 374         rc = header->GetRadius();
 375         for(Int_t ncell =0; ncell < nCell; ncell++){
 376             if(flagCell[ncell] != 0) continue; // cell used before
 377            //calculate dr
 378             deta = etaCell[ncell] - eta;
 379                  dphi = phiCell[ncell] - phi;
 380                  if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 381                  if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 382                  dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 383             if(dr <= rc){  // cell in cone
 384                flagCell[ncell] = -1;
 385                etCone+=etCell[ncell];
 386                nCellIn++;
 387             }
 388         }
 389
 390         // select jets with et > background
 391         // estimate max fluctuation of background in cone
 392         Double_t ncellin = (Double_t)nCellIn;
 393         Double_t ntcell  = (Double_t)nCell;
 394         Double_t etbmax = (etbgTotal + dEtTotal )*(ncellin/ntcell);
 395         // min cone et
 396         Double_t etcmin = etCone ;  // could be used etCone - etmin !!
 397         //desicions !! etbmax < etcmin
 398         for(Int_t mcell =0; mcell < nCell; mcell++){
 399             if(flagCell[mcell] == -1){
 400               if(etbmax < etcmin)
 401                  flagCell[mcell] = 1; //flag cell as used
 402               else
 403                  flagCell[mcell] = 0; // leave it free
 404             }
 405         }
 406         //store tmp jet info !!!
 407        if(etbmax < etcmin) {
 408              etaAlgoJet[nJets] = eta;
 409              phiAlgoJet[nJets] = phi;
 410              etAlgoJet[nJets] = etCone;
 411              ncellsAlgoJet[nJets] = nCellIn;
 412              nJets++;
 413         }
 414
 415   } // end of cells loop
 416
 417   //reorder jets by et in cone
 418   //sort jets by energy
 419   Int_t * idx  = new Int_t[nJets];
 420   TMath::Sort(nJets, etAlgoJet, idx);
 421   for(Int_t p = 0; p < nJets; p++){
 422      etaJet[p] = etaAlgoJet[idx[p]];
 423      phiJet[p] = phiAlgoJet[idx[p]];
 424      etJet[p] = etAlgoJet[idx[p]];
 425      etallJet[p] = etAlgoJet[idx[p]];
 426      ncellsJet[p] = ncellsAlgoJet[idx[p]];
 427   }
 428
 429
 430   //delete
 431   delete index;
 432   delete idx;
 433
 434 }
 435 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 436
 437 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackg(Int_t& nIn, Int_t&nJ, Float_t&etbgTotalN,
 438                       Float_t* ptT, Float_t* etaT, Float_t* phiT,
 439                       Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 440                       Int_t* multJet, Int_t* injet)
 441 {
 442   //background subtraction using cone method but without correction in dE/deta distribution
 443
 444   //calculate energy inside and outside cones
 445   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 446   Float_t rc= header->GetRadius();
 447   Float_t etIn[30];
 448   Float_t etOut = 0;
 449   for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 450      // if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue; // pt cut
 451      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){
 452          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 453               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 454          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 455               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 456               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 457          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 458              multJet[ijet]++;
 459              injet[jpart] = ijet;
 460              if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){ // pt cut
 461                 etIn[ijet] += ptT[jpart];
 462                 if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet]+= ptT[jpart];
 463              }
 464              break;
 465          }
 466      }// end jets loop
 467      if(injet[jpart] == -1 && fReader->GetCutFlag(jpart) == 1)
 468         etOut += ptT[jpart]; // particle outside cones and pt cut
 469   } //end particle loop
 470
 471   //estimate jets and background areas
 472   Float_t areaJet[30];
 473   Float_t areaOut = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 474   for(Int_t k=0; k<nJ; k++){
 475       Float_t detamax = etaJet[k] + rc;
 476       Float_t detamin = etaJet[k] - rc;
 477       Float_t accmax = 0.0; Float_t accmin = 0.0;
 478       if(detamax > header->GetLegoEtaMax()){ // sector outside etamax
 479          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() - etaJet[k];
 480          accmax = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 481       }
 482       if(detamin < header->GetLegoEtaMin()){ // sector outside etamin
 483          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() + etaJet[k];
 484          accmin = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 485       }
 486       areaJet[k] = rc*rc*TMath::Pi() - accmax - accmin;
 487       areaOut = areaOut - areaJet[k];
 488   }
 489   //subtract background using area method
 490   for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){
 491      Float_t areaRatio = areaJet[ljet]/areaOut;
 492      etJet[ljet] = etIn[ljet]-etOut*areaRatio; // subtraction
 493   }
 494
 495   // estimate new total background
 496   Float_t areaT = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 497   etbgTotalN = etOut*areaT/areaOut;
 498
 499
 500 }
 501
 502 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 503
 504 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackgStat(Int_t& nIn, Int_t&nJ,Float_t&etbgTotalN,
 505                       Float_t* ptT, Float_t* etaT, Float_t* phiT,
 506                       Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 507                       Int_t* multJet, Int_t* injet)
 508 {
 509
 510   //background subtraction using statistical method
 511   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 512   Float_t etbgStat = header->GetBackgStat(); // pre-calculated background
 513
 514   //calculate energy inside
 515   Float_t rc= header->GetRadius();
 516   Float_t etIn[30];
 517
 518   for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 519      //if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue; // pt cut
 520      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){
 521          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 522               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 523          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 524               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 525               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 526          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 527              multJet[ijet]++;
 528              injet[jpart] = ijet;
 529              if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){ // pt cut
 530                 etIn[ijet]+= ptT[jpart];
 531                 if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet] += ptT[jpart];
 532              }
 533              break;
 534          }
 535      }// end jets loop
 536   } //end particle loop
 537
 538   //calc jets areas
 539   Float_t areaJet[30];
 540   Float_t areaOut = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 541   for(Int_t k=0; k<nJ; k++){
 542       Float_t detamax = etaJet[k] + rc;
 543       Float_t detamin = etaJet[k] - rc;
 544       Float_t accmax = 0.0; Float_t accmin = 0.0;
 545       if(detamax > header->GetLegoEtaMax()){ // sector outside etamax
 546          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() - etaJet[k];
 547          accmax = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 548       }
 549       if(detamin < header->GetLegoEtaMin()){ // sector outside etamin
 550          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() + etaJet[k];
 551          accmin = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 552       }
 553       areaJet[k] = rc*rc*TMath::Pi() - accmax - accmin;
 554   }
 555
 556   //subtract background using area method
 557   for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){
 558      Float_t areaRatio = areaJet[ljet]/areaOut;
 559      etJet[ljet] = etIn[ljet]-etbgStat*areaRatio; // subtraction
 560   }
 561
 562   etbgTotalN = etbgStat;
 563
 564 }
 565
 566 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 567
 568 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackgCone(Int_t& nIn, Int_t&nJ,Float_t& etbgTotalN,
 569                       Float_t* ptT, Float_t* etaT, Float_t* phiT,
 570                       Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 571                       Int_t* multJet, Int_t* injet)
 572 {
 573    // Cone background subtraction method taking into acount dEt/deta distribution
 574     AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 575    //general
 576    Float_t rc= header->GetRadius();
 577    Float_t etamax = header->GetLegoEtaMax();
 578    Float_t etamin = header->GetLegoEtaMin();
 579    Int_t ndiv = 100;
 580
 581    // jet energy and area arrays
 582    TH1F* hEtJet[30];
 583    TH1F* hAreaJet[30];
 584    for(Int_t mjet=0; mjet<nJ; mjet++){
 585      char hEtname[256]; char hAreaname[256];
 586      sprintf(hEtname, "hEtJet%d", mjet); sprintf(hAreaname, "hAreaJet%d", mjet);
 587      hEtJet[mjet] = new TH1F(hEtname,"et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 588      hAreaJet[mjet] = new TH1F(hAreaname,"area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 589   }
 590    // background energy and area
 591    TH1F* hEtBackg = new TH1F("hEtBackg"," backg et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 592    TH1F* hAreaBackg = new TH1F("hAreaBackg","backg area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 593
 594    //fill energies
 595    for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 596      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 597          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 598          Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 599          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 600          if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 601          Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 602          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 603              injet[jpart] = ijet;
 604              multJet[ijet]++;
 605              if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){// pt cut
 606                 hEtJet[ijet]->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); //particle inside cone
 607                 if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet] += ptT[jpart];
 608              }
 609              break;
 610          }
 611      }// end jets loop
 612      if(injet[jpart] == -1  && fReader->GetCutFlag(jpart) == 1)
 613         hEtBackg->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); // particle outside cones
 614   } //end particle loop
 615
 616    //calc areas
 617    Float_t eta0 = etamin;
 618    Float_t etaw = (etamax - etamin)/((Float_t)ndiv);
 619    Float_t eta1 = eta0 + etaw;
 620    for(Int_t etabin = 0; etabin< ndiv; etabin++){ // loop for all eta bins
 621       Float_t etac = eta0 + etaw/2.0;
 622       Float_t areabg = etaw*2.0*TMath::Pi();
 623       for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 624           Float_t deta0 = TMath::Abs(eta0 - etaJet[ijet]);
 625           Float_t deta1 = TMath::Abs(eta1 - etaJet[ijet]);
 626           Float_t acc0 = 0.0; Float_t acc1 = 0.0;
 627           Float_t areaj = 0.0;
 628           if(deta0 > rc && deta1 < rc){
 629              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 630              areaj = acc1;
 631           }
 632           if(deta0 < rc && deta1 > rc){
 633              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 634              areaj = acc0;
 635           }
 636           if(deta0 < rc && deta1 < rc){
 637              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 638              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 639              if(eta1<etaJet[ijet]) areaj = acc1-acc0;  // case 1
 640              if((eta0 < etaJet[ijet]) && (etaJet[ijet]<eta1)) areaj = rc*rc*TMath::Pi() - acc1 -acc0; // case 2
 641              if(etaJet[ijet] < eta0) areaj = acc0 -acc1; // case 3
 642           }
 643           hAreaJet[ijet]->Fill(etac,areaj);
 644           areabg = areabg - areaj;
 645       } // end jets loop
 646       hAreaBackg->Fill(etac,areabg);
 647       eta0 = eta1;
 648       eta1 = eta1 + etaw;
 649    } // end loop for all eta bins
 650
 651    //subtract background
 652    for(Int_t kjet=0; kjet<nJ; kjet++){
 653        etJet[kjet] = 0.0; // first  clear etJet for this jet
 654        for(Int_t bin = 0; bin< ndiv; bin++){
 655            if(hAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin)){
 656               Float_t areab = hAreaBackg->GetBinContent(bin);
 657               Float_t etb = hEtBackg->GetBinContent(bin);
 658               Float_t areaR = (hAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin))/areab;
 659               etJet[kjet] = etJet[kjet] + ((hEtJet[kjet]->GetBinContent(bin)) - etb*areaR); //subtraction
 660            }
 661        }
 662    }
 663
 664    // calc background total
 665    Double_t etOut = hEtBackg->Integral();
 666    Double_t areaOut = hAreaBackg->Integral();
 667    Float_t areaT = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 668    etbgTotalN = etOut*areaT/areaOut;
 669
 670    //delete
 671    for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){  // loop for all jets
 672        delete hEtJet[ljet];
 673        delete hAreaJet[ljet];
 674    }
 675
 676    delete hEtBackg;
 677    delete hAreaBackg;
 678 }
 679
 680 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 681
 682
 683 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackgRatio(Int_t& nIn, Int_t&nJ,Float_t& etbgTotalN,
 684                       Float_t* ptT, Float_t* etaT, Float_t* phiT,
 685                       Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 686                        Int_t* multJet, Int_t* injet)
 687 {
 688    // Ratio background subtraction method taking into acount dEt/deta distribution
 689     AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 690    //factor F calc before
 691     Float_t bgRatioCut = header->GetBackgCutRatio();
 692
 693
 694    //general
 695    Float_t rc= header->GetRadius();
 696    Float_t etamax = header->GetLegoEtaMax();
 697    Float_t etamin = header->GetLegoEtaMin();
 698    Int_t ndiv = 100;
 699
 700    // jet energy and area arrays
 701    TH1F* hEtJet[30];
 702    TH1F* hAreaJet[30];
 703    for(Int_t mjet=0; mjet<nJ; mjet++){
 704      char hEtname[256]; char hAreaname[256];
 705      sprintf(hEtname, "hEtJet%d", mjet); sprintf(hAreaname, "hAreaJet%d", mjet);
 706      hEtJet[mjet] = new TH1F(hEtname,"et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);        // change range
 707      hAreaJet[mjet] = new TH1F(hAreaname,"area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);  // change range
 708   }
 709    // background energy and area
 710    TH1F* hEtBackg = new TH1F("hEtBackg"," backg et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);         // change range
 711    TH1F* hAreaBackg = new TH1F("hAreaBackg","backg area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);  // change range
 712
 713    //fill energies
 714    for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 715      //if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue;
 716      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 717          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 718               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 719          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 720               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 721               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 722          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 723             multJet[ijet]++;
 724             injet[jpart] = ijet;
 725             if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){ //pt cut
 726                hEtJet[ijet]->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); //particle inside cone and pt cut
 727                if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet] += ptT[jpart];
 728             }
 729             break;
 730          }
 731      }// end jets loop
 732      if(injet[jpart] == -1) hEtBackg->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); // particle outside cones
 733   } //end particle loop
 734
 735    //calc areas
 736    Float_t eta0 = etamin;
 737    Float_t etaw = (etamax - etamin)/((Float_t)ndiv);
 738    Float_t eta1 = eta0 + etaw;
 739    for(Int_t etabin = 0; etabin< ndiv; etabin++){ // loop for all eta bins
 740       Float_t etac = eta0 + etaw/2.0;
 741       Float_t areabg = etaw*2.0*TMath::Pi();
 742       for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 743           Float_t deta0 = TMath::Abs(eta0 - etaJet[ijet]);
 744           Float_t deta1 = TMath::Abs(eta1 - etaJet[ijet]);
 745           Float_t acc0 = 0.0; Float_t acc1 = 0.0;
 746           Float_t areaj = 0.0;
 747           if(deta0 > rc && deta1 < rc){
 748              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 749              areaj = acc1;
 750           }
 751           if(deta0 < rc && deta1 > rc){
 752              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 753              areaj = acc0;
 754           }
 755           if(deta0 < rc && deta1 < rc){
 756              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 757              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 758              if(eta1<etaJet[ijet]) areaj = acc1-acc0;  // case 1
 759              if((eta0 < etaJet[ijet]) && (etaJet[ijet]<eta1)) areaj = rc*rc*TMath::Pi() - acc1 -acc0; // case 2
 760              if(etaJet[ijet] < eta0) areaj = acc0 -acc1; // case 3
 761           }
 762           hAreaJet[ijet]->Fill(etac,areaj);
 763           areabg = areabg - areaj;
 764       } // end jets loop
 765       hAreaBackg->Fill(etac,areabg);
 766       eta0 = eta1;
 767       eta1 = eta1 + etaw;
 768    } // end loop for all eta bins
 769
 770    //subtract background
 771    for(Int_t kjet=0; kjet<nJ; kjet++){
 772        etJet[kjet] = 0.0; // first  clear etJet for this jet
 773        for(Int_t bin = 0; bin< ndiv; bin++){
 774            if(hAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin)){
 775               Float_t areab = hAreaBackg->GetBinContent(bin);
 776               Float_t etb = hEtBackg->GetBinContent(bin);
 777               Float_t areaR = (hAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin))/areab;
 778               etJet[kjet] = etJet[kjet] + ((hEtJet[kjet]->GetBinContent(bin)) - etb*areaR*bgRatioCut); //subtraction
 779            }
 780        }
 781    }
 782
 783    // calc background total
 784    Double_t etOut = hEtBackg->Integral();
 785    Double_t areaOut = hAreaBackg->Integral();
 786    Float_t areaT = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 787    etbgTotalN = etOut*areaT/areaOut;
 788
 789    //delete
 790    for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){  // loop for all jets
 791        delete hEtJet[ljet];
 792        delete hAreaJet[ljet];
 793    }
 794
 795    delete hEtBackg;
 796    delete hAreaBackg;
 797 }
 798
 799 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 800
 801
 802 void AliUA1JetFinderV1::Reset()
 803 {
 804   fLego->Reset();
 805   fJets->ClearJets();
 806   fNAODjets = 0;
 807 }
 808
 809 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 810
 811 void AliUA1JetFinderV1::WriteJHeaderToFile()
 812 {
 813   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 814   header->Write();
 815 }
 816
 817 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 818
 819 void AliUA1JetFinderV1::Init()
 820 {
 821   // initializes some variables
 822   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 823    // book lego
 824   fLego = new
 825     TH2F("legoH","eta-phi",
 826          header->GetLegoNbinEta(), header->GetLegoEtaMin(),
 827          header->GetLegoEtaMax(),  header->GetLegoNbinPhi(),
 828          header->GetLegoPhiMin(),  header->GetLegoPhiMax());
 829
 830 }