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 "AliJetHeader.h"
  37
  38
  39 #include "AliAODJet.h"
  40 #include "AliLog.h"
  41
  42
  43 ClassImp(AliUA1JetFinderV1)
  44
  45 /////////////////////////////////////////////////////////////////////
  46
  47 AliUA1JetFinderV1::AliUA1JetFinderV1() :
  48     AliJetFinder(),
  49   fLego(0),
  50   fhEtBackg(0),
  51   fhAreaBackg(0)
  52 {
  53   // Constructor
  54   for(int i = 0;i < kMaxJets;i++){
  55     fhAreaJet[i] = fhEtJet[i] = 0;
  56   }
  57 }
  58
  59 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  60
  61 AliUA1JetFinderV1::~AliUA1JetFinderV1()
  62
  63 {
  64   // destructor
  65   delete fLego;
  66   fLego = 0;
  67   if(fhEtBackg)delete  fhEtBackg;
  68   fhEtBackg = 0;
  69   if( fhAreaBackg) delete  fhAreaBackg;
  70   fhAreaBackg = 0;
  71   for(int i = 0;i < kMaxJets;i++){
  72     if(fhAreaJet[i])delete fhAreaJet[i];
  73     if(fhEtJet[i]) delete fhEtJet[i];
  74     fhAreaJet[i] = fhEtJet[i] = 0;
  75   }
  76
  77 }
  78
  79 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  80
  81
  82 void AliUA1JetFinderV1::FindJets()
  83
  84 {
  85   //1) Fill cell map array
  86   //2) calculate total energy and fluctuation level
  87   //3) Run algorithm
  88   //   3.1) look centroides in cell map
  89   //   3.2) calculate total energy in cones
  90   //   3.3) flag as a possible jet
  91   //   3.4) reorder cones by energy
  92   //4) subtract backg in accepted jets
  93   //5) fill AliJet list
  94
  95   // transform input to pt,eta,phi plus lego
  96
  97   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
  98   TClonesArray *lvArray = fReader->GetMomentumArray();
  99   Int_t nIn =  lvArray->GetEntries();
 100   if (nIn <= 0) return;
 101
 102   // local arrays for input
 103   // ToDo: check memory fragmentation, maybe better to
 104   // define them globally and resize as needed
 105   // Fragementation should be worse for low mult...
 106   Float_t* ptT   = new Float_t[nIn];
 107   Float_t* etaT  = new Float_t[nIn];
 108   Float_t* phiT  = new Float_t[nIn];
 109   Int_t*   injet = new Int_t[nIn];
 110
 111   memset(ptT,0,sizeof(Float_t)*nIn);
 112   memset(etaT,0,sizeof(Float_t)*nIn);
 113   memset(phiT,0,sizeof(Float_t)*nIn);
 114
 115
 116   // load input vectors and calculate total energy in array
 117
 118   //total energy in array
 119   Float_t  etbgTotal = 0.0;
 120   Float_t npart = 0;
 121   Float_t etbg2 = 0;
 122
 123   for (Int_t i = 0; i < nIn; i++){
 124     TLorentzVector *lv = (TLorentzVector*) lvArray->At(i);
 125     ptT[i]  = lv->Pt();
 126     etaT[i] = lv->Eta();
 127     phiT[i] = ((lv->Phi() < 0) ? (lv->Phi()) + 2 * TMath::Pi() : lv->Phi());
 128     if (fReader->GetCutFlag(i) != 1) continue;
 129     fLego ->Fill(etaT[i], phiT[i], ptT[i]);
 130     npart += 1;
 131     etbgTotal+= ptT[i];
 132     etbg2 += ptT[i]*ptT[i];
 133   }
 134
 135   // calculate total energy and fluctuation in map
 136   Double_t meanpt = 0;
 137   Double_t ptRMS = 0;
 138   if(npart>0){
 139     meanpt = etbgTotal/npart;
 140     etbg2 = etbg2/npart;
 141     if(etbg2>(meanpt*meanpt)){// prenent NAN, should only happen due to numerical instabilities
 142       ptRMS = TMath::Sqrt(etbg2-meanpt*meanpt);
 143     }
 144   }
 145   Double_t dEtTotal = (TMath::Sqrt(npart))*TMath::Sqrt(meanpt * meanpt + ptRMS*ptRMS);
 146
 147   // arrays to hold jets
 148   Float_t etaJet[kMaxJets];
 149   Float_t phiJet[kMaxJets];
 150   Float_t etJet[kMaxJets];
 151   Float_t etsigJet[kMaxJets]; //signal et in jet
 152   Float_t etallJet[kMaxJets];  // total et in jet (tmp variable)
 153   Int_t ncellsJet[kMaxJets];
 154   Int_t multJet[kMaxJets];
 155   Int_t nJets; // to hold number of jets found by algorithm
 156   Int_t nj;    // number of jets accepted
 157   Float_t prec  = header->GetPrecBg();
 158   Float_t bgprec = 1;
 159   while(bgprec > prec){
 160      //reset jet arrays in memory
 161      memset(etaJet,0,sizeof(Float_t)*kMaxJets);
 162      memset(phiJet,0,sizeof(Float_t)*kMaxJets);
 163      memset(etJet,0,sizeof(Float_t)*kMaxJets);
 164      memset(etallJet,0,sizeof(Float_t)*kMaxJets);
 165      memset(etsigJet,0,sizeof(Float_t)*kMaxJets);
 166      memset(ncellsJet,0,sizeof(Int_t)*kMaxJets);
 167      memset(multJet,0,sizeof(Int_t)*kMaxJets);
 168      nJets = 0;
 169      nj = 0;
 170      // reset particles-jet array in memory
 171      memset(injet,-1,sizeof(Int_t)*nIn);
 172      //run cone algorithm finder
 173      RunAlgoritm(etbgTotal,dEtTotal,nJets,etJet,etaJet,phiJet,etallJet,ncellsJet);
 174      //run background subtraction
 175      if(nJets > header->GetNAcceptJets()) // limited number of accepted jets per event
 176        nj = header->GetNAcceptJets();
 177      else
 178        nj = nJets;
 179      //subtract background
 180      Float_t etbgTotalN = 0.0; //new background
 181      if(header->GetBackgMode() == 1) // standar
 182         SubtractBackg(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 183      if(header->GetBackgMode() == 2) //cone
 184         SubtractBackgCone(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 185      if(header->GetBackgMode() == 3) //ratio
 186         SubtractBackgRatio(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 187      if(header->GetBackgMode() == 4) //statistic
 188         SubtractBackgStat(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 189      //calc precision
 190      if(etbgTotalN != 0.0)
 191         bgprec = (etbgTotal - etbgTotalN)/etbgTotalN;
 192      else
 193         bgprec = 0;
 194      etbgTotal = etbgTotalN; // update with new background estimation
 195   } //end while
 196
 197   // add tracks to the jet if it wasn't yet done
 198   if (header->GetBackgMode() == 0){
 199     Float_t rc= header->GetRadius();
 200     for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 201       for(Int_t ijet=0; ijet<nj; ijet++){
 202         Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 203         Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 204         if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 205         if (dphi >  TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 206         Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 207         if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 208           injet[jpart] = ijet;
 209           break;
 210         }
 211       }// end jets loop
 212     } //end particle loop
 213   }
 214
 215   // add jets to list
 216   Int_t idxjets[kMaxJets];
 217   Int_t nselectj = 0;
 218
 219   TRefArray *refs = 0;
 220   Bool_t fromAod = !strcmp(fReader->ClassName(),"AliJetAODReader");
 221   if (fromAod) refs = fReader->GetReferences();
 222   Float_t rc= header->GetRadius();
 223   for(Int_t kj=0; kj<nj; kj++){
 224      if ((etaJet[kj] > (header->GetJetEtaMax())) ||
 225           (etaJet[kj] < (header->GetJetEtaMin())) ||
 226           (etJet[kj] < header->GetMinJetEt())) continue; // acceptance eta range and etmin
 227       Float_t px, py,pz,en; // convert to 4-vector
 228       px = etJet[kj] * TMath::Cos(phiJet[kj]);
 229       py = etJet[kj] * TMath::Sin(phiJet[kj]);
 230       pz = etJet[kj] / TMath::Tan(2.0 * TMath::ATan(TMath::Exp(-etaJet[kj])));
 231       en = TMath::Sqrt(px * px + py * py + pz * pz);
 232
 233       AliAODJet jet(px, py, pz, en);
 234
 235       if (fromAod){
 236         for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++) // loop for all particles in array
 237           if (injet[jpart] == kj && fReader->GetCutFlag(jpart) == 1)
 238                     jet.AddTrack(refs->At(jpart));  // check if the particle belongs to the jet and add the ref
 239       }
 240
 241       //jet.Print("");
 242
 243       // calculate the area of the jet
 244       Float_t detamax = etaJet[kj] + rc;
 245       Float_t detamin = etaJet[kj] - rc;
 246       Float_t accmax = 0.0; Float_t accmin = 0.0;
 247       if(detamax > header->GetLegoEtaMax()){ // sector outside etamax
 248          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() - etaJet[kj];
 249          accmax = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 250       }
 251       if(detamin < header->GetLegoEtaMin()){ // sector outside etamin
 252          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() + etaJet[kj];
 253          accmin = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 254       }
 255       Float_t areaJet = rc*rc*TMath::Pi() - accmax - accmin;
 256       // set both areas
 257       jet.SetEffArea(areaJet,areaJet);
 258
 259       AddJet(jet);
 260
 261       idxjets[nselectj] = kj;
 262       nselectj++;
 263   } //end particle loop
 264
 265   //add signal percentage and total signal  in AliJets for analysis tool
 266   Float_t percentage[kMaxJets];
 267   Int_t ncells[kMaxJets];
 268   Int_t mult[kMaxJets];
 269   for(Int_t i = 0; i< nselectj; i++){
 270      percentage[i] = etsigJet[idxjets[i]]/etJet[idxjets[i]];
 271      ncells[i] = ncellsJet[idxjets[i]];
 272      mult[i] = multJet[idxjets[i]];
 273   }
 274    //add particle-injet relationship ///
 275    for(Int_t bj = 0; bj < nIn; bj++){
 276        if(injet[bj] == -1) continue; //background particle
 277        Int_t bflag = 0;
 278        for(Int_t ci = 0; ci< nselectj; ci++){
 279            if(injet[bj] == idxjets[ci]){
 280               injet[bj]= ci;
 281               bflag++;
 282               break;
 283            }
 284        }
 285        if(bflag == 0) injet[bj] = -1; // set as background particle
 286    }
 287
 288   //delete
 289   delete [] ptT;
 290   delete [] etaT;
 291   delete [] phiT;
 292   delete [] injet;
 293 }
 294
 295 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 296
 297 void AliUA1JetFinderV1::RunAlgoritm(Float_t etbgTotal, Double_t dEtTotal, Int_t& nJets,
 298                                   Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet,
 299                                   Float_t* etallJet, Int_t* ncellsJet)
 300 {
 301
 302    //dump lego
 303   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 304   const Int_t nBinsMax = 120000; // we use a fixed array not to fragment memory
 305
 306   const Int_t nBinEta = header->GetLegoNbinEta();
 307   const Int_t nBinPhi = header->GetLegoNbinPhi();
 308   if((nBinPhi*nBinEta)>nBinsMax){
 309     AliError("Too many bins of the ETA-PHI histogram");
 310   }
 311
 312   Float_t etCell[nBinsMax];   //! Cell Energy
 313   Float_t etaCell[nBinsMax];  //! Cell eta
 314   Float_t phiCell[nBinsMax];  //! Cell phi
 315   Short_t   flagCell[nBinsMax]; //! Cell flag
 316
 317   Int_t nCell = 0;
 318   TAxis* xaxis = fLego->GetXaxis();
 319   TAxis* yaxis = fLego->GetYaxis();
 320   Float_t e = 0.0;
 321   for (Int_t i = 1; i <= nBinEta; i++) {
 322       for (Int_t j = 1; j <= nBinPhi; j++) {
 323                e = fLego->GetBinContent(i,j);
 324                if (e < 0.0) continue; // don't include this cells
 325                Float_t eta  = xaxis->GetBinCenter(i);
 326                Float_t phi  = yaxis->GetBinCenter(j);
 327                etCell[nCell]  = e;
 328                etaCell[nCell] = eta;
 329                phiCell[nCell] = phi;
 330                flagCell[nCell] = 0; //default
 331                nCell++;
 332       }
 333   }
 334
 335   // Parameters from header
 336   Float_t minmove = header->GetMinMove();
 337   Float_t maxmove = header->GetMaxMove();
 338   Float_t rc      = header->GetRadius();
 339   Float_t etseed  = header->GetEtSeed();
 340   //Float_t etmin   = header->GetMinJetEt();
 341
 342
 343
 344   // tmp array of jets form algoritm
 345   Float_t etaAlgoJet[kMaxJets] = {0.0};
 346   Float_t phiAlgoJet[kMaxJets] = {0.0};
 347   Float_t etAlgoJet[kMaxJets] = {0.0};
 348   Int_t   ncellsAlgoJet[kMaxJets] = {0};
 349
 350   //run algorithm//
 351
 352   // sort cells by et
 353   Int_t  index[nBinsMax];
 354   TMath::Sort(nCell, etCell, index);
 355   // variable used in centroide loop
 356   Float_t eta   = 0.0;
 357   Float_t phi   = 0.0;
 358   Float_t eta0  = 0.0;
 359   Float_t phi0  = 0.0;
 360   Float_t etab  = 0.0;
 361   Float_t phib  = 0.0;
 362   Float_t etas  = 0.0;
 363   Float_t phis  = 0.0;
 364   Float_t ets   = 0.0;
 365   Float_t deta  = 0.0;
 366   Float_t dphi  = 0.0;
 367   Float_t dr    = 0.0;
 368   Float_t etsb  = 0.0;
 369   Float_t etasb = 0.0;
 370   Float_t phisb = 0.0;
 371   Float_t dphib = 0.0;
 372
 373
 374   for(Int_t icell = 0; icell < nCell; icell++){
 375         Int_t jcell = index[icell];
 376         if(etCell[jcell] <= etseed) continue; // if cell energy is low et seed
 377         if(flagCell[jcell] != 0) continue; // if cell was used before
 378         eta  = etaCell[jcell];
 379         phi  = phiCell[jcell];
 380         eta0 = eta;
 381         phi0 = phi;
 382         etab = eta;
 383         phib = phi;
 384         ets  = etCell[jcell];
 385         etas = 0.0;
 386         phis = 0.0;
 387         etsb = ets;
 388         etasb = 0.0;
 389         phisb = 0.0;
 390         for(Int_t kcell =0; kcell < nCell; kcell++){
 391             Int_t lcell = index[kcell];
 392             if(lcell == jcell)                 continue; // cell itself
 393             if(flagCell[lcell] != 0)           continue; // cell used before
 394             if(etCell[lcell] > etCell[jcell])  continue; // can this happen
 395             //calculate dr
 396             deta = etaCell[lcell] - eta;
 397             dphi = TMath::Abs(phiCell[lcell] - phi);
 398             if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2. * TMath::Pi() - dphi;
 399             dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 400             if(dr <= rc){
 401                // calculate offset from initiate cell
 402                deta = etaCell[lcell] - eta0;
 403                dphi = phiCell[lcell] - phi0;
 404                if (dphi < - TMath::Pi()) dphi=  dphi + 2.0 * TMath::Pi();
 405                if (dphi >   TMath::Pi()) dphi = dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 406
 407                etas = etas + etCell[lcell]*deta;
 408                phis = phis + etCell[lcell]*dphi;
 409                ets = ets + etCell[lcell];
 410                //new weighted eta and phi including this cell
 411                eta = eta0 + etas/ets;
 412                phi = phi0 + phis/ets;
 413                // if cone does not move much, just go to next step
 414                dphib = TMath::Abs(phi - phib);
 415                if (dphib > TMath::Pi()) dphib = 2. * TMath::Pi() - dphib;
 416                dr = TMath::Sqrt((eta-etab)*(eta-etab) + dphib * dphib);
 417                if(dr <= minmove) break;
 418                // cone should not move more than max_mov
 419                dr = TMath::Sqrt((etas/ets)*(etas/ets) + (phis/ets)*(phis/ets));
 420                if(dr > maxmove){
 421                    eta = etab;
 422                    phi = phib;
 423                    ets = etsb;
 424                    etas = etasb;
 425                    phis = phisb;
 426                } else { // store this loop information
 427                    etab  = eta;
 428                    phib  = phi;
 429                    etsb  = ets;
 430                    etasb = etas;
 431                    phisb = phis;
 432                }
 433             } // inside cone
 434         }//end of cells loop looking centroide
 435
 436         //avoid cones overloap (to be implemented in the future)
 437
 438         //flag cells in Rc, estimate total energy in cone
 439         Float_t etCone = 0.0;
 440         Int_t   nCellIn = 0;
 441         rc = header->GetRadius();
 442         for(Int_t ncell =0; ncell < nCell; ncell++){
 443             if(flagCell[ncell] != 0) continue; // cell used before
 444            //calculate dr
 445             deta = etaCell[ncell] - eta;
 446                  dphi = phiCell[ncell] - phi;
 447                  if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 448                  if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 449                  dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 450             if(dr <= rc){  // cell in cone
 451                flagCell[ncell] = -1;
 452                etCone+=etCell[ncell];
 453                nCellIn++;
 454             }
 455         }
 456
 457         // select jets with et > background
 458         // estimate max fluctuation of background in cone
 459         Double_t ncellin = (Double_t)nCellIn;
 460         Double_t ntcell  = (Double_t)nCell;
 461         Double_t etbmax = (etbgTotal + dEtTotal )*(ncellin/ntcell);
 462         // min cone et
 463         Double_t etcmin = etCone ;  // could be used etCone - etmin !!
 464         //desicions !! etbmax < etcmin
 465         for(Int_t mcell =0; mcell < nCell; mcell++){
 466             if(flagCell[mcell] == -1){
 467               if(etbmax < etcmin)
 468                  flagCell[mcell] = 1; //flag cell as used
 469               else
 470                  flagCell[mcell] = 0; // leave it free
 471             }
 472         }
 473         //store tmp jet info !!!
 474        if(etbmax < etcmin) {
 475          if(nJets<kMaxJets){
 476            etaAlgoJet[nJets] = eta;
 477            phiAlgoJet[nJets] = phi;
 478            etAlgoJet[nJets] = etCone;
 479            ncellsAlgoJet[nJets] = nCellIn;
 480            nJets++;
 481          }
 482          else{
 483            AliError(Form("Too many jets (> %d) found by UA1JetFinder, adapt your cuts",kMaxJets));
 484            break;
 485          }
 486        }
 487   } // end of cells loop
 488
 489   //reorder jets by et in cone
 490   //sort jets by energy
 491   Int_t idx[kMaxJets];
 492   TMath::Sort(nJets, etAlgoJet, idx); // sort only the found jets
 493   for(Int_t p = 0; p < nJets; p++){
 494      etaJet[p] = etaAlgoJet[idx[p]];
 495      phiJet[p] = phiAlgoJet[idx[p]];
 496      etJet[p] = etAlgoJet[idx[p]];
 497      etallJet[p] = etAlgoJet[idx[p]];
 498      ncellsJet[p] = ncellsAlgoJet[idx[p]];
 499   }
 500
 501 }
 502 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 503
 504 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackg(const Int_t& nIn, const Int_t&nJ, Float_t&etbgTotalN,
 505                                       const Float_t* ptT, const Float_t* etaT, const Float_t* phiT,
 506                                       Float_t* etJet, const Float_t* etaJet, const Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 507                                       Int_t* multJet, Int_t* injet)
 508 {
 509   //background subtraction using cone method but without correction in dE/deta distribution
 510
 511   //calculate energy inside and outside cones
 512   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 513   Float_t rc= header->GetRadius();
 514   Float_t etIn[kMaxJets] = {0};
 515   Float_t etOut = 0;
 516   for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 517      // if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue; // pt cut
 518      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){
 519          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 520               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 521          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 522               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 523               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 524          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 525              multJet[ijet]++;
 526              injet[jpart] = ijet;
 527              if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){ // pt cut
 528                 etIn[ijet] += ptT[jpart];
 529                 if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet]+= ptT[jpart];
 530              }
 531              break;
 532          }
 533      }// end jets loop
 534      if(injet[jpart] == -1 && fReader->GetCutFlag(jpart) == 1)
 535         etOut += ptT[jpart]; // particle outside cones and pt cut
 536   } //end particle loop
 537
 538   //estimate jets and background areas
 539   Float_t areaJet[kMaxJets];
 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       areaOut = areaOut - areaJet[k];
 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]-etOut*areaRatio; // subtraction
 560   }
 561
 562   // estimate new total background
 563   Float_t areaT = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 564   etbgTotalN = etOut*areaT/areaOut;
 565
 566
 567 }
 568
 569 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 570
 571 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackgStat(const Int_t& nIn, const Int_t&nJ,Float_t&etbgTotalN,
 572                                           const Float_t* ptT, const Float_t* etaT, const Float_t* phiT,
 573                                           Float_t* etJet, const Float_t* etaJet, const Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 574                                           Int_t* multJet, Int_t* injet)
 575 {
 576
 577   //background subtraction using statistical method
 578   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 579   Float_t etbgStat = header->GetBackgStat(); // pre-calculated background
 580
 581   //calculate energy inside
 582   Float_t rc= header->GetRadius();
 583   Float_t etIn[kMaxJets] = {0.0};
 584
 585   for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 586      //if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue; // pt cut
 587      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){
 588          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 589               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 590          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 591               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 592               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 593          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 594              multJet[ijet]++;
 595              injet[jpart] = ijet;
 596              if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){ // pt cut
 597                 etIn[ijet]+= ptT[jpart];
 598                 if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet] += ptT[jpart];
 599              }
 600              break;
 601          }
 602      }// end jets loop
 603   } //end particle loop
 604
 605   //calc jets areas
 606   Float_t areaJet[kMaxJets];
 607   Float_t areaOut = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 608   for(Int_t k=0; k<nJ; k++){
 609       Float_t detamax = etaJet[k] + rc;
 610       Float_t detamin = etaJet[k] - rc;
 611       Float_t accmax = 0.0; Float_t accmin = 0.0;
 612       if(detamax > header->GetLegoEtaMax()){ // sector outside etamax
 613          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() - etaJet[k];
 614          accmax = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 615       }
 616       if(detamin < header->GetLegoEtaMin()){ // sector outside etamin
 617          Float_t h = header->GetLegoEtaMax() + etaJet[k];
 618          accmin = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 619       }
 620       areaJet[k] = rc*rc*TMath::Pi() - accmax - accmin;
 621   }
 622
 623   //subtract background using area method
 624   for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){
 625      Float_t areaRatio = areaJet[ljet]/areaOut;
 626      etJet[ljet] = etIn[ljet]-etbgStat*areaRatio; // subtraction
 627   }
 628
 629   etbgTotalN = etbgStat;
 630
 631 }
 632
 633 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 634
 635 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackgCone(const Int_t& nIn, const Int_t&nJ,Float_t& etbgTotalN,
 636                                           const Float_t* ptT, const Float_t* etaT, const Float_t* phiT,
 637                                           Float_t* etJet, const Float_t* etaJet, const Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 638                                           Int_t* multJet, Int_t* injet)
 639 {
 640    // Cone background subtraction method taking into acount dEt/deta distribution
 641     AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 642    //general
 643    Float_t rc= header->GetRadius();
 644    Float_t etamax = header->GetLegoEtaMax();
 645    Float_t etamin = header->GetLegoEtaMin();
 646    Int_t ndiv = 100;
 647
 648    // jet energy and area arrays
 649    Bool_t oldStatus = TH1::AddDirectoryStatus();
 650    TH1::AddDirectory(kFALSE);
 651
 652    for(Int_t mjet=0; mjet<nJ; mjet++){
 653      if(!fhEtJet[mjet]){
 654        fhEtJet[mjet] = new TH1F(Form("hEtJet%d", mjet),"et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 655      }
 656      if(!fhAreaJet[mjet]){
 657        fhAreaJet[mjet] = new TH1F(Form("hEtJet%d", mjet),"area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 658      }
 659      fhEtJet[mjet]->Reset();
 660      fhAreaJet[mjet]->Reset();
 661    }
 662    // background energy and area
 663    if(!fhEtBackg)fhEtBackg = new TH1F("hEtBackg"," backg et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 664    fhEtBackg->Reset();
 665    if(!fhAreaBackg) fhAreaBackg = new TH1F("hAreaBackg","backg area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 666    fhAreaBackg->Reset();
 667    TH1::AddDirectory(oldStatus);
 668
 669    //fill energies
 670    for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 671      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 672          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 673          Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 674          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 675          if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 676          Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 677          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 678              injet[jpart] = ijet;
 679              multJet[ijet]++;
 680              if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){// pt cut
 681                 fhEtJet[ijet]->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); //particle inside cone
 682                 if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet] += ptT[jpart];
 683              }
 684              break;
 685          }
 686      }// end jets loop
 687      if(injet[jpart] == -1  && fReader->GetCutFlag(jpart) == 1)
 688         fhEtBackg->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); // particle outside cones
 689   } //end particle loop
 690
 691    //calc areas
 692    Float_t eta0 = etamin;
 693    Float_t etaw = (etamax - etamin)/((Float_t)ndiv);
 694    Float_t eta1 = eta0 + etaw;
 695    for(Int_t etabin = 0; etabin< ndiv; etabin++){ // loop for all eta bins
 696       Float_t etac = eta0 + etaw/2.0;
 697       Float_t areabg = etaw*2.0*TMath::Pi();
 698       for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 699           Float_t deta0 = TMath::Abs(eta0 - etaJet[ijet]);
 700           Float_t deta1 = TMath::Abs(eta1 - etaJet[ijet]);
 701           Float_t acc0 = 0.0; Float_t acc1 = 0.0;
 702           Float_t areaj = 0.0;
 703           if(deta0 > rc && deta1 < rc){
 704              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 705              areaj = acc1;
 706           }
 707           if(deta0 < rc && deta1 > rc){
 708              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 709              areaj = acc0;
 710           }
 711           if(deta0 < rc && deta1 < rc){
 712              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 713              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 714              if(eta1<etaJet[ijet]) areaj = acc1-acc0;  // case 1
 715              if((eta0 < etaJet[ijet]) && (etaJet[ijet]<eta1)) areaj = rc*rc*TMath::Pi() - acc1 -acc0; // case 2
 716              if(etaJet[ijet] < eta0) areaj = acc0 -acc1; // case 3
 717           }
 718           fhAreaJet[ijet]->Fill(etac,areaj);
 719           areabg = areabg - areaj;
 720       } // end jets loop
 721       fhAreaBackg->Fill(etac,areabg);
 722       eta0 = eta1;
 723       eta1 = eta1 + etaw;
 724    } // end loop for all eta bins
 725
 726    //subtract background
 727    for(Int_t kjet=0; kjet<nJ; kjet++){
 728        etJet[kjet] = 0.0; // first  clear etJet for this jet
 729        for(Int_t bin = 0; bin< ndiv; bin++){
 730            if(fhAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin)){
 731               Float_t areab = fhAreaBackg->GetBinContent(bin);
 732               Float_t etb = fhEtBackg->GetBinContent(bin);
 733               Float_t areaR = (fhAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin))/areab;
 734               etJet[kjet] = etJet[kjet] + ((fhEtJet[kjet]->GetBinContent(bin)) - etb*areaR); //subtraction
 735            }
 736        }
 737    }
 738
 739    // calc background total
 740    Double_t etOut = fhEtBackg->Integral();
 741    Double_t areaOut = fhAreaBackg->Integral();
 742    Float_t areaT = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 743    etbgTotalN = etOut*areaT/areaOut;
 744 }
 745
 746 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 747
 748
 749 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackgRatio(const Int_t& nIn, const Int_t&nJ, Float_t& etbgTotalN,
 750                                            const Float_t* ptT, const Float_t* etaT, const Float_t* phiT,
 751                                            Float_t* etJet, const Float_t* etaJet, const Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 752                                            Int_t* multJet, Int_t* injet)
 753 {
 754    // Ratio background subtraction method taking into acount dEt/deta distribution
 755     AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 756    //factor F calc before
 757     Float_t bgRatioCut = header->GetBackgCutRatio();
 758
 759
 760    //general
 761    Float_t rc= header->GetRadius();
 762    Float_t etamax = header->GetLegoEtaMax();
 763    Float_t etamin = header->GetLegoEtaMin();
 764    Int_t ndiv = 100;
 765
 766    // jet energy and area arrays
 767    // jet energy and area arrays
 768
 769    Bool_t oldStatus = TH1::AddDirectoryStatus();
 770    TH1::AddDirectory(kFALSE);
 771    for(Int_t mjet=0; mjet<nJ; mjet++){
 772      if(!fhEtJet[mjet]){
 773        fhEtJet[mjet] = new TH1F(Form("hEtJet%d", mjet),"et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 774      }
 775      if(!fhAreaJet[mjet]){
 776        fhAreaJet[mjet] = new TH1F(Form("hAreaJet%d", mjet),"area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 777      }
 778      fhEtJet[mjet]->Reset();
 779      fhAreaJet[mjet]->Reset();
 780    }
 781    // background energy and area
 782    if(!fhEtBackg)fhEtBackg = new TH1F("hEtBackg"," backg et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 783    fhEtBackg->Reset();
 784    if(!fhAreaBackg) fhAreaBackg = new TH1F("hAreaBackg","backg area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 785    fhAreaBackg->Reset();
 786    TH1::AddDirectory(oldStatus);
 787
 788    //fill energies
 789    for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 790      //if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue;
 791      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 792          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 793               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 794          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 795               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 796               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 797          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 798             multJet[ijet]++;
 799             injet[jpart] = ijet;
 800             if((fReader->GetCutFlag(jpart)) == 1){ //pt cut
 801                fhEtJet[ijet]->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); //particle inside cone and pt cut
 802                if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet] += ptT[jpart];
 803             }
 804             break;
 805          }
 806      }// end jets loop
 807      if(injet[jpart] == -1) fhEtBackg->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); // particle outside cones
 808   } //end particle loop
 809
 810    //calc areas
 811    Float_t eta0 = etamin;
 812    Float_t etaw = (etamax - etamin)/((Float_t)ndiv);
 813    Float_t eta1 = eta0 + etaw;
 814    for(Int_t etabin = 0; etabin< ndiv; etabin++){ // loop for all eta bins
 815       Float_t etac = eta0 + etaw/2.0;
 816       Float_t areabg = etaw*2.0*TMath::Pi();
 817       for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 818           Float_t deta0 = TMath::Abs(eta0 - etaJet[ijet]);
 819           Float_t deta1 = TMath::Abs(eta1 - etaJet[ijet]);
 820           Float_t acc0 = 0.0; Float_t acc1 = 0.0;
 821           Float_t areaj = 0.0;
 822           if(deta0 > rc && deta1 < rc){
 823              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 824              areaj = acc1;
 825           }
 826           if(deta0 < rc && deta1 > rc){
 827              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 828              areaj = acc0;
 829           }
 830           if(deta0 < rc && deta1 < rc){
 831              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 832              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 833              if(eta1<etaJet[ijet]) areaj = acc1-acc0;  // case 1
 834              if((eta0 < etaJet[ijet]) && (etaJet[ijet]<eta1)) areaj = rc*rc*TMath::Pi() - acc1 -acc0; // case 2
 835              if(etaJet[ijet] < eta0) areaj = acc0 -acc1; // case 3
 836           }
 837           fhAreaJet[ijet]->Fill(etac,areaj);
 838           areabg = areabg - areaj;
 839       } // end jets loop
 840       fhAreaBackg->Fill(etac,areabg);
 841       eta0 = eta1;
 842       eta1 = eta1 + etaw;
 843    } // end loop for all eta bins
 844
 845    //subtract background
 846    for(Int_t kjet=0; kjet<nJ; kjet++){
 847        etJet[kjet] = 0.0; // first  clear etJet for this jet
 848        for(Int_t bin = 0; bin< ndiv; bin++){
 849            if(fhAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin)){
 850               Float_t areab = fhAreaBackg->GetBinContent(bin);
 851               Float_t etb = fhEtBackg->GetBinContent(bin);
 852               Float_t areaR = (fhAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin))/areab;
 853               etJet[kjet] = etJet[kjet] + ((fhEtJet[kjet]->GetBinContent(bin)) - etb*areaR*bgRatioCut); //subtraction
 854            }
 855        }
 856    }
 857
 858    // calc background total
 859    Double_t etOut = fhEtBackg->Integral();
 860    Double_t areaOut = fhAreaBackg->Integral();
 861    Float_t areaT = 4*(header->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 862    etbgTotalN = etOut*areaT/areaOut;
 863 }
 864
 865 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 866
 867
 868 void AliUA1JetFinderV1::Reset()
 869 {
 870   fLego->Reset();
 871   AliJetFinder::Reset();
 872 }
 873
 874 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 875
 876 void AliUA1JetFinderV1::WriteJHeaderToFile() const
 877 {
 878   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 879   header->Write();
 880 }
 881
 882 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 883
 884 void AliUA1JetFinderV1::Init()
 885 {
 886   // initializes some variables
 887   AliUA1JetHeaderV1* header = (AliUA1JetHeaderV1*) fHeader;
 888   fLego = new
 889     TH2F("legoH","eta-phi",
 890          header->GetLegoNbinEta(), header->GetLegoEtaMin(),
 891          header->GetLegoEtaMax(),  header->GetLegoNbinPhi(),
 892          header->GetLegoPhiMin(),  header->GetLegoPhiMax());
 893   // Do not store in current dir
 894   fLego->SetDirectory(0);
 895
 896 }