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.              *
   6  *                                                                        *
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   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
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  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 //---------------------------------------------------------------------
  17 // UA1 Cone Algorithm Jet finder
  18 // manages the search for jets
  19 // Author: Rafael.Diaz.Valdes@cern.ch
  20 // (version in c++)
  21 //---------------------------------------------------------------------
  22
  23 #include <TLorentzVector.h>
  24 #include <TFile.h>
  25 #include <TH1F.h>
  26 #include <TH2F.h>
  27 #include <TArrayF.h>
  28 #include "AliUA1JetFinderV1.h"
  29 #include "AliUA1JetHeaderV1.h"
  30 #include "AliJetReaderHeader.h"
  31 #include "AliJetReader.h"
  32 #include "AliJet.h"
  33
  34
  35 ClassImp(AliUA1JetFinderV1)
  36
  37 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  38
  39 AliUA1JetFinderV1::AliUA1JetFinderV1()
  40
  41 {
  42   // Constructor
  43   fHeader = 0x0;
  44   fLego   = 0x0;
  45 }
  46
  47 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  48
  49 AliUA1JetFinderV1::~AliUA1JetFinderV1()
  50
  51 {
  52   // destructor
  53 }
  54
  55 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  56
  57
  58 void AliUA1JetFinderV1::FindJets()
  59
  60 {
  61   //1) Fill cell map array
  62   //2) calculate total energy and fluctuation level
  63   //3) Run algorithm
  64   //   3.1) look centroides in cell map
  65   //   3.2) calculate total energy in cones
  66   //   3.3) flag as a possible jet
  67   //   3.4) reorder cones by energy
  68   //4) subtract backg in accepted jets
  69   //5) fill AliJet list
  70
  71   // transform input to pt,eta,phi plus lego
  72   TClonesArray *lvArray = fReader->GetMomentumArray();
  73   Int_t nIn =  lvArray->GetEntries();
  74   if (nIn == 0) return;
  75
  76   // local arrays for input
  77   Float_t* ptT  = new Float_t[nIn];
  78   Float_t* etaT = new Float_t[nIn];
  79   Float_t* phiT = new Float_t[nIn];
  80   Int_t*   injet = new Int_t[nIn];
  81
  82   //total energy in array
  83   Float_t  etbgTotal = 0.0;
  84   TH1F* hPtTotal = new TH1F("hPt","Pt distribution of all particles ",100,0.0,15.0);
  85
  86   // load input vectors and calculate total energy in array
  87   for (Int_t i = 0; i < nIn; i++){
  88     TLorentzVector *lv = (TLorentzVector*) lvArray->At(i);
  89     ptT[i]  = lv->Pt();
  90     etaT[i] = lv->Eta();
  91     phiT[i] = ((lv->Phi() < 0) ? (lv->Phi()) + 2 * TMath::Pi() : lv->Phi());
  92     if (fReader->GetCutFlag(i) != 1) continue;
  93     fLego->Fill(etaT[i], phiT[i], ptT[i]);
  94     hPtTotal->Fill(ptT[i]);
  95     etbgTotal+= ptT[i];
  96   }
  97   fJets->SetNinput(nIn);
  98
  99   // calculate total energy and fluctuation in map
 100   Double_t meanpt = hPtTotal->GetMean();
 101   Double_t ptRMS = hPtTotal->GetRMS();
 102   Double_t npart = hPtTotal->GetEntries();
 103   Double_t dEtTotal = (TMath::Sqrt(npart))*TMath::Sqrt(meanpt * meanpt + ptRMS*ptRMS);
 104
 105   // arrays to hold jets
 106   Float_t* etaJet = new Float_t[30];
 107   Float_t* phiJet = new Float_t[30];
 108   Float_t* etJet  = new Float_t[30];
 109   Float_t* etsigJet  = new Float_t[30]; //signal et in jet
 110   Float_t* etallJet = new Float_t[30];  // total et in jet (tmp variable)
 111   Int_t* ncellsJet = new Int_t[30];
 112   Int_t* multJet  = new Int_t[30];
 113   Int_t nJets; // to hold number of jets found by algorithm
 114   Int_t nj;    // number of jets accepted
 115   Float_t prec  = fHeader->GetPrecBg();
 116   Float_t bgprec = 1;
 117   while(bgprec > prec){
 118      //reset jet arrays in memory
 119      memset(etaJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 120      memset(phiJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 121      memset(etJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 122      memset(etallJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 123      memset(etsigJet,0,sizeof(Float_t)*30);
 124      memset(ncellsJet,0,sizeof(Int_t)*30);
 125      memset(multJet,0,sizeof(Int_t)*30);
 126      nJets = 0;
 127      nj = 0;
 128      // reset particles-jet array in memory
 129      memset(injet,0,sizeof(Int_t)*nIn);
 130      //run cone algorithm finder
 131      RunAlgoritm(etbgTotal,dEtTotal,nJets,etJet,etaJet,phiJet,etallJet,ncellsJet);
 132      //run background subtraction
 133      if(nJets > fHeader->GetNAcceptJets()) // limited number of accepted jets per event
 134        nj = fHeader->GetNAcceptJets();
 135      else
 136        nj = nJets;
 137      //subtract background
 138      Float_t etbgTotalN = 0.0; //new background
 139      if(fHeader->GetBackgMode() == 1) // standar
 140         SubtractBackg(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 141      if(fHeader->GetBackgMode() == 2) //cone
 142         SubtractBackgCone(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 143      if(fHeader->GetBackgMode() == 3) //ratio
 144         SubtractBackgRatio(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 145      if(fHeader->GetBackgMode() == 4) //statistic
 146         SubtractBackgStat(nIn,nj,etbgTotalN,ptT,etaT,phiT,etJet,etaJet,phiJet,etsigJet,multJet,injet);
 147      //calc precision
 148      if(etbgTotalN != 0.0)
 149         bgprec = (etbgTotal - etbgTotalN)/etbgTotalN;
 150      else
 151         bgprec = 0;
 152      etbgTotal = etbgTotalN; // update with new background estimation
 153   } //end while
 154
 155   // add jets to list
 156   Int_t* idxjets = new Int_t[nj];
 157   Int_t nselectj = 0;
 158   for(Int_t kj=0; kj<nj; kj++){
 159      if(etJet[kj] > fHeader->GetMinJetEt()){ // check if et jets > et min
 160       Float_t px, py,pz,en; // convert to 4-vector
 161       px = etJet[kj] * TMath::Cos(phiJet[kj]);
 162       py = etJet[kj] * TMath::Sin(phiJet[kj]);
 163       pz = etJet[kj] / TMath::Tan(2.0 * TMath::ATan(TMath::Exp(-etaJet[kj])));
 164       en = TMath::Sqrt(px * px + py * py + pz * pz);
 165       fJets->AddJet(px, py, pz, en);
 166       idxjets[nselectj] = kj;
 167       nselectj++;
 168      }
 169   }
 170   //add signal percentage and total signal  in AliJets for analysis tool
 171   Float_t* percentage  = new Float_t[nselectj];
 172   Int_t* ncells      = new Int_t[nselectj];
 173   Int_t* mult        = new Int_t[nselectj];
 174
 175   for(Int_t i = 0; i< nselectj; i++){
 176      percentage[i] = etsigJet[idxjets[i]]/etJet[idxjets[i]];
 177      ncells[i] = ncellsJet[idxjets[i]];
 178      mult[i] = multJet[idxjets[i]];
 179   }
 180   fJets->SetNCells(ncells);
 181   fJets->SetPtFromSignal(percentage);
 182   fJets->SetMultiplicities(mult);
 183   fJets->SetInJet(injet);
 184   fJets->SetEtaIn(etaT);
 185   fJets->SetPhiIn(phiT);
 186   fJets->SetPtIn(ptT);
 187   fJets->SetEtAvg(etbgTotal/(4*(fHeader->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi()));
 188
 189
 190   //delete
 191   delete ptT;
 192   delete etaT;
 193   delete phiT;
 194   delete injet;
 195   delete hPtTotal;
 196   delete etaJet;
 197   delete phiJet;
 198   delete etJet;
 199   delete etsigJet;
 200   delete etallJet;
 201   delete ncellsJet;
 202   delete multJet;
 203   delete idxjets;
 204   delete percentage;
 205   delete ncells;
 206   delete mult;
 207
 208
 209 }
 210
 211 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 212
 213 void AliUA1JetFinderV1::RunAlgoritm(Float_t etbgTotal, Double_t dEtTotal, Int_t& nJets,
 214                                   Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet,
 215                                   Float_t* etallJet, Int_t* ncellsJet)
 216 {
 217
 218    //dump lego
 219   // check enough space! *to be done*
 220   Float_t etCell[60000];   //! Cell Energy
 221   Float_t etaCell[60000];  //! Cell eta
 222   Float_t phiCell[60000];  //! Cell phi
 223   Int_t   flagCell[60000]; //! Cell flag
 224
 225   Int_t nCell = 0;
 226   TAxis* xaxis = fLego->GetXaxis();
 227   TAxis* yaxis = fLego->GetYaxis();
 228   Float_t e = 0.0;
 229   for (Int_t i = 1; i <= fHeader->GetLegoNbinEta(); i++) {
 230       for (Int_t j = 1; j <= fHeader->GetLegoNbinPhi(); j++) {
 231                e = fLego->GetBinContent(i,j);
 232                if (e < 0.0) continue; // don't include this cells
 233                Float_t eta  = xaxis->GetBinCenter(i);
 234                Float_t phi  = yaxis->GetBinCenter(j);
 235                etCell[nCell]  = e;
 236                etaCell[nCell] = eta;
 237                phiCell[nCell] = phi;
 238           flagCell[nCell] = 0; //default
 239                nCell++;
 240       }
 241   }
 242
 243   // Parameters from header
 244   Float_t minmove = fHeader->GetMinMove();
 245   Float_t maxmove = fHeader->GetMaxMove();
 246   Float_t rc      = fHeader->GetRadius();
 247   Float_t etseed  = fHeader->GetEtSeed();
 248   //Float_t etmin   = fHeader->GetMinJetEt();
 249
 250
 251
 252   // tmp array of jets form algoritm
 253   Float_t etaAlgoJet[30];
 254   Float_t phiAlgoJet[30];
 255   Float_t etAlgoJet[30];
 256   Int_t   ncellsAlgoJet[30];
 257
 258   //run algorithm//
 259
 260   // sort cells by et
 261   Int_t * index  = new Int_t[nCell];
 262   TMath::Sort(nCell, etCell, index);
 263   // variable used in centroide loop
 264   Float_t eta = 0.0;
 265   Float_t phi = 0.0;
 266   Float_t eta0 = 0.0;
 267   Float_t phi0 = 0.0;
 268   Float_t etab = 0.0;
 269   Float_t phib = 0.0;
 270   Float_t etas = 0.0;
 271   Float_t phis = 0.0;
 272   Float_t ets = 0.0;
 273   Float_t deta = 0.0;
 274   Float_t dphi = 0.0;
 275   Float_t dr = 0.0;
 276   Float_t etsb = 0.0;
 277   Float_t etasb = 0.0;
 278   Float_t phisb = 0.0;
 279
 280
 281   for(Int_t icell = 0; icell < nCell; icell++){
 282         Int_t jcell = index[icell];
 283         if(etCell[jcell] <= etseed) continue; // if cell energy is low et seed
 284         if(flagCell[jcell] != 0) continue; // if cell was used before
 285         eta  = etaCell[jcell];
 286         phi  = phiCell[jcell];
 287         eta0 = eta;
 288         phi0 = phi;
 289         etab = eta;
 290         phib = phi;
 291         ets  = etCell[jcell];
 292         etas = 0.0;
 293         phis = 0.0;
 294         etsb = ets;
 295         etasb = 0.0;
 296         phisb = 0.0;
 297         for(Int_t kcell =0; kcell < nCell; kcell++){
 298             Int_t lcell = index[kcell];
 299             if(lcell == jcell) continue; // cell itself
 300             if(flagCell[lcell] != 0) continue; // cell used before
 301             if(etCell[lcell] > etCell[jcell]) continue;
 302             //calculate dr
 303             deta = etaCell[lcell] - eta;
 304                  dphi = phiCell[lcell] - phi;
 305                  if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 306                  if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 307                  dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 308             if(dr <= rc){
 309                // calculate offset from initiate cell
 310                deta = etaCell[lcell] - eta0;
 311                dphi = phiCell[lcell] - phi0;
 312                if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 313                     if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 314                etas = etas + etCell[lcell]*deta;
 315                phis = phis + etCell[lcell]*dphi;
 316                ets = ets + etCell[lcell];
 317                //new weighted eta and phi including this cell
 318                eta = eta0 + etas/ets;
 319                phi = phi0 + phis/ets;
 320                // if cone does not move much, just go to next step
 321                dr = TMath::Sqrt((eta-etab)*(eta-etab) + (phi-phib)*(phi-phib));
 322                if(dr <= minmove) break;
 323                // cone should not move more than max_mov
 324                dr = TMath::Sqrt((etas/ets)*(etas/ets) + (phis/ets)*(phis/ets));
 325                if(dr > maxmove){
 326                   eta = etab;
 327                   phi = phib;
 328                   ets = etsb;
 329                   etas = etasb;
 330                   phis = phisb;
 331                }else{ // store this loop information
 332                  etab=eta;
 333                  phib=phi;
 334                  etsb = ets;
 335                  etasb = etas;
 336                  phisb = phis;
 337                }
 338             }
 339         }//end of cells loop looking centroide
 340
 341         //avoid cones overloap (to be implemented in the future)
 342
 343         //flag cells in Rc, estimate total energy in cone
 344         Float_t etCone = 0.0;
 345         Int_t   nCellIn = 0;
 346         rc = fHeader->GetRadius();
 347         for(Int_t ncell =0; ncell < nCell; ncell++){
 348             if(flagCell[ncell] != 0) continue; // cell used before
 349            //calculate dr
 350             deta = etaCell[ncell] - eta;
 351                  dphi = phiCell[ncell] - phi;
 352                  if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 353                  if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 354                  dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 355             if(dr <= rc){  // cell in cone
 356                flagCell[ncell] = -1;
 357                etCone+=etCell[ncell];
 358                nCellIn++;
 359             }
 360         }
 361
 362         // select jets with et > background
 363         // estimate max fluctuation of background in cone
 364         Double_t ncellin = (Double_t)nCellIn;
 365         Double_t ntcell  = (Double_t)nCell;
 366         Double_t etbmax = (etbgTotal + dEtTotal )*(ncellin/ntcell);
 367         // min cone et
 368         Double_t etcmin = etCone ;  // could be used etCone - etmin !!
 369         //desicions !! etbmax < etcmin
 370         for(Int_t mcell =0; mcell < nCell; mcell++){
 371             if(flagCell[mcell] == -1){
 372               if(etbmax < etcmin)
 373                  flagCell[mcell] = 1; //flag cell as used
 374               else
 375                  flagCell[mcell] = 0; // leave it free
 376             }
 377         }
 378         //store tmp jet info !!!
 379         // reject tmp outside acceptable eta range
 380        if ((eta < (fHeader->GetJetEtaMax())) &&
 381            (eta > (fHeader->GetJetEtaMin())) &&
 382            (etbmax < etcmin) ){
 383              etaAlgoJet[nJets] = eta;
 384              phiAlgoJet[nJets] = phi;
 385              etAlgoJet[nJets] = etCone;
 386              ncellsAlgoJet[nJets] = nCellIn;
 387              nJets++;
 388         }
 389
 390   } // end of cells loop
 391
 392   //reorder jets by et in cone
 393   //sort jets by energy
 394   Int_t * idx  = new Int_t[nJets];
 395   TMath::Sort(nJets, etAlgoJet, idx);
 396   for(Int_t p = 0; p < nJets; p++){
 397      etaJet[p] = etaAlgoJet[idx[p]];
 398      phiJet[p] = phiAlgoJet[idx[p]];
 399      etJet[p] = etAlgoJet[idx[p]];
 400      etallJet[p] = etAlgoJet[idx[p]];
 401      ncellsJet[p] = ncellsAlgoJet[idx[p]];
 402   }
 403
 404
 405   //delete
 406   delete index;
 407   delete idx;
 408
 409 }
 410 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 411
 412 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackg(Int_t& nIn, Int_t&nJ, Float_t&etbgTotalN,
 413                       Float_t* ptT, Float_t* etaT, Float_t* phiT,
 414                       Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 415                       Int_t* multJet, Int_t* injet)
 416 {
 417   //background subtraction using cone method but without correction in dE/deta distribution
 418
 419   //calculate energy inside and outside cones
 420   Float_t rc= fHeader->GetRadius();
 421   Float_t etIn[30];
 422   Float_t etOut = 0;
 423   for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 424      if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue; // pt cut
 425      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){
 426          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 427               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 428          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 429               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 430               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 431          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 432              etIn[ijet] += ptT[jpart];
 433              if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet]+= ptT[jpart];
 434              multJet[ijet]++;
 435              injet[jpart] = ijet;
 436              break;
 437          }
 438      }// end jets loop
 439      if(injet[jpart] == 0) etOut += ptT[jpart]; // particle outside cones
 440   } //end particle loop
 441
 442   //estimate jets and background areas
 443   Float_t areaJet[30];
 444   Float_t areaOut = 4*(fHeader->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 445   for(Int_t k=0; k<nJ; k++){
 446       Float_t detamax = etaJet[k] + rc;
 447       Float_t detamin = etaJet[k] - rc;
 448       Float_t accmax = 0.0; Float_t accmin = 0.0;
 449       if(detamax > fHeader->GetLegoEtaMax()){ // sector outside etamax
 450          Float_t h = fHeader->GetLegoEtaMax() - etaJet[k];
 451          accmax = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 452       }
 453       if(detamin < fHeader->GetLegoEtaMin()){ // sector outside etamin
 454          Float_t h = fHeader->GetLegoEtaMax() + etaJet[k];
 455          accmin = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 456       }
 457       areaJet[k] = rc*rc*TMath::Pi() - accmax - accmin;
 458       areaOut = areaOut - areaJet[k];
 459   }
 460   //subtract background using area method
 461   for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){
 462      Float_t areaRatio = areaJet[ljet]/areaOut;
 463      etJet[ljet] = etIn[ljet]-etOut*areaRatio; // subtraction
 464   }
 465
 466   // estimate new total background
 467   Float_t areaT = 4*(fHeader->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 468   etbgTotalN = etOut*areaT/areaOut;
 469
 470
 471 }
 472
 473 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 474
 475 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackgStat(Int_t& nIn, Int_t&nJ,Float_t&etbgTotalN,
 476                       Float_t* ptT, Float_t* etaT, Float_t* phiT,
 477                       Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 478                       Int_t* multJet, Int_t* injet)
 479 {
 480
 481   //background subtraction using statistical method
 482
 483   Float_t etbgStat = fHeader->GetBackgStat(); // pre-calculated background
 484
 485   //calculate energy inside
 486   Float_t rc= fHeader->GetRadius();
 487   Float_t etIn[30];
 488
 489   for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 490      if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue; // pt cut
 491      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){
 492          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 493               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 494          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 495               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 496               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 497          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 498              etIn[ijet]+= ptT[jpart];
 499              if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet] += ptT[jpart];
 500              multJet[ijet]++;
 501              injet[jpart] = ijet;
 502              break;
 503          }
 504      }// end jets loop
 505   } //end particle loop
 506
 507   //calc jets areas
 508   Float_t areaJet[30];
 509   Float_t areaOut = 4*(fHeader->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 510   for(Int_t k=0; k<nJ; k++){
 511       Float_t detamax = etaJet[k] + rc;
 512       Float_t detamin = etaJet[k] - rc;
 513       Float_t accmax = 0.0; Float_t accmin = 0.0;
 514       if(detamax > fHeader->GetLegoEtaMax()){ // sector outside etamax
 515          Float_t h = fHeader->GetLegoEtaMax() - etaJet[k];
 516          accmax = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 517       }
 518       if(detamin < fHeader->GetLegoEtaMin()){ // sector outside etamin
 519          Float_t h = fHeader->GetLegoEtaMax() + etaJet[k];
 520          accmin = rc*rc*TMath::ACos(h/rc) - h*TMath::Sqrt(rc*rc - h*h);
 521       }
 522       areaJet[k] = rc*rc*TMath::Pi() - accmax - accmin;
 523   }
 524
 525   //subtract background using area method
 526   for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){
 527      Float_t areaRatio = areaJet[ljet]/areaOut;
 528      etJet[ljet] = etIn[ljet]-etbgStat*areaRatio; // subtraction
 529   }
 530
 531   etbgTotalN = etbgStat;
 532
 533 }
 534
 535 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 536
 537 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackgCone(Int_t& nIn, Int_t&nJ,Float_t& etbgTotalN,
 538                       Float_t* ptT, Float_t* etaT, Float_t* phiT,
 539                       Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 540                       Int_t* multJet, Int_t* injet)
 541 {
 542    // Cone background subtraction method taking into acount dEt/deta distribution
 543
 544    //general
 545    Float_t rc= fHeader->GetRadius();
 546    Float_t etamax = fHeader->GetLegoEtaMax();
 547    Float_t etamin = fHeader->GetLegoEtaMin();
 548    Int_t ndiv = 100;
 549
 550    // jet energy and area arrays
 551    TH1F* hEtJet[30];
 552    TH1F* hAreaJet[30];
 553    for(Int_t mjet=0; mjet<nJ; mjet++){
 554      char hEtname[256]; char hAreaname[256];
 555      sprintf(hEtname, "hEtJet%d", mjet); sprintf(hAreaname, "hAreaJet%d", mjet);
 556      hEtJet[mjet] = new TH1F(hEtname,"et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 557      hAreaJet[mjet] = new TH1F(hAreaname,"area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 558   }
 559    // background energy and area
 560    TH1F* hEtBackg = new TH1F("hEtBackg"," backg et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 561    TH1F* hAreaBackg = new TH1F("hAreaBackg","backg area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);
 562
 563    //fill energies
 564    for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 565      if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue; // pt cut
 566      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 567          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 568               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 569          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 570               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 571               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 572          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 573              hEtJet[ijet]->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); //particle inside cone
 574              multJet[ijet]++;
 575              if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet] += ptT[jpart];
 576              injet[jpart] = ijet;
 577              break;
 578          }
 579      }// end jets loop
 580      if(injet[jpart] == 0) hEtBackg->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); // particle outside cones
 581   } //end particle loop
 582
 583    //calc areas
 584    Float_t eta0 = etamin;
 585    Float_t etaw = (etamax - etamin)/((Float_t)ndiv);
 586    Float_t eta1 = eta0 + etaw;
 587    for(Int_t etabin = 0; etabin< ndiv; etabin++){ // loop for all eta bins
 588       Float_t etac = eta0 + etaw/2.0;
 589       Float_t areabg = etaw*2.0*TMath::Pi();
 590       for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 591           Float_t deta0 = TMath::Abs(eta0 - etaJet[ijet]);
 592           Float_t deta1 = TMath::Abs(eta1 - etaJet[ijet]);
 593           Float_t acc0 = 0.0; Float_t acc1 = 0.0;
 594           Float_t areaj = 0.0;
 595           if(deta0 > rc && deta1 < rc){
 596              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 597              areaj = acc1;
 598           }
 599           if(deta0 < rc && deta1 > rc){
 600              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 601              areaj = acc0;
 602           }
 603           if(deta0 < rc && deta1 < rc){
 604              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 605              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 606              if(eta1<etaJet[ijet]) areaj = acc1-acc0;  // case 1
 607              if((eta0 < etaJet[ijet]) && (etaJet[ijet]<eta1)) areaj = rc*rc*TMath::Pi() - acc1 -acc0; // case 2
 608              if(etaJet[ijet] < eta0) areaj = acc0 -acc1; // case 3
 609           }
 610           hAreaJet[ijet]->Fill(etac,areaj);
 611           areabg = areabg - areaj;
 612       } // end jets loop
 613       hAreaBackg->Fill(etac,areabg);
 614       eta0 = eta1;
 615       eta1 = eta1 + etaw;
 616    } // end loop for all eta bins
 617
 618    //subtract background
 619    for(Int_t kjet=0; kjet<nJ; kjet++){
 620        etJet[kjet] = 0.0; // first  clear etJet for this jet
 621        for(Int_t bin = 0; bin< ndiv; bin++){
 622            if(hAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin)){
 623               Float_t areab = hAreaBackg->GetBinContent(bin);
 624               Float_t etb = hEtBackg->GetBinContent(bin);
 625               Float_t areaR = (hAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin))/areab;
 626               etJet[kjet] = etJet[kjet] + ((hEtJet[kjet]->GetBinContent(bin)) - etb*areaR); //subtraction
 627            }
 628        }
 629    }
 630
 631    // calc background total
 632    Double_t etOut = hEtBackg->Integral();
 633    Double_t areaOut = hAreaBackg->Integral();
 634    Float_t areaT = 4*(fHeader->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 635    etbgTotalN = etOut*areaT/areaOut;
 636
 637    //delete
 638    for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){  // loop for all jets
 639        delete hEtJet[ljet];
 640        delete hAreaJet[ljet];
 641    }
 642
 643    delete hEtBackg;
 644    delete hAreaBackg;
 645 }
 646
 647 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 648
 649
 650 void AliUA1JetFinderV1::SubtractBackgRatio(Int_t& nIn, Int_t&nJ,Float_t& etbgTotalN,
 651                       Float_t* ptT, Float_t* etaT, Float_t* phiT,
 652                       Float_t* etJet,Float_t* etaJet, Float_t* phiJet, Float_t* etsigJet,
 653                        Int_t* multJet, Int_t* injet)
 654 {
 655    // Ratio background subtraction method taking into acount dEt/deta distribution
 656
 657    //factor F calc before
 658     Float_t bgRatioCut = fHeader->GetBackgCutRatio();
 659
 660
 661    //general
 662    Float_t rc= fHeader->GetRadius();
 663    Float_t etamax = fHeader->GetLegoEtaMax();
 664    Float_t etamin = fHeader->GetLegoEtaMin();
 665    Int_t ndiv = 100;
 666
 667    // jet energy and area arrays
 668    TH1F* hEtJet[30];
 669    TH1F* hAreaJet[30];
 670    for(Int_t mjet=0; mjet<nJ; mjet++){
 671      char hEtname[256]; char hAreaname[256];
 672      sprintf(hEtname, "hEtJet%d", mjet); sprintf(hAreaname, "hAreaJet%d", mjet);
 673      hEtJet[mjet] = new TH1F(hEtname,"et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);        // change range
 674      hAreaJet[mjet] = new TH1F(hAreaname,"area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);  // change range
 675   }
 676    // background energy and area
 677    TH1F* hEtBackg = new TH1F("hEtBackg"," backg et dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);         // change range
 678    TH1F* hAreaBackg = new TH1F("hAreaBackg","backg area dist in eta ",ndiv,etamin,etamax);  // change range
 679
 680    //fill energies
 681    for(Int_t jpart = 0; jpart < nIn; jpart++){ // loop for all particles in array
 682      if((fReader->GetCutFlag(jpart)) != 1) continue;
 683      for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 684          Float_t deta = etaT[jpart] - etaJet[ijet];
 685               Float_t dphi = phiT[jpart] - phiJet[ijet];
 686          if (dphi < -TMath::Pi()) dphi= -dphi - 2.0 * TMath::Pi();
 687               if (dphi > TMath::Pi()) dphi = 2.0 * TMath::Pi() - dphi;
 688               Float_t dr = TMath::Sqrt(deta * deta + dphi * dphi);
 689          if(dr <= rc){ // particles inside this cone
 690             hEtJet[ijet]->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); //particle inside cone and pt cut
 691             if(fReader->GetSignalFlag(jpart) == 1) etsigJet[ijet] += ptT[jpart];
 692             multJet[ijet]++;
 693             injet[jpart] = ijet;
 694             break;
 695          }
 696      }// end jets loop
 697      if(injet[jpart] == 0) hEtBackg->Fill(etaT[jpart],ptT[jpart]); // particle outside cones
 698   } //end particle loop
 699
 700    //calc areas
 701    Float_t eta0 = etamin;
 702    Float_t etaw = (etamax - etamin)/((Float_t)ndiv);
 703    Float_t eta1 = eta0 + etaw;
 704    for(Int_t etabin = 0; etabin< ndiv; etabin++){ // loop for all eta bins
 705       Float_t etac = eta0 + etaw/2.0;
 706       Float_t areabg = etaw*2.0*TMath::Pi();
 707       for(Int_t ijet=0; ijet<nJ; ijet++){  // loop for all jets
 708           Float_t deta0 = TMath::Abs(eta0 - etaJet[ijet]);
 709           Float_t deta1 = TMath::Abs(eta1 - etaJet[ijet]);
 710           Float_t acc0 = 0.0; Float_t acc1 = 0.0;
 711           Float_t areaj = 0.0;
 712           if(deta0 > rc && deta1 < rc){
 713              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 714              areaj = acc1;
 715           }
 716           if(deta0 < rc && deta1 > rc){
 717              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 718              areaj = acc0;
 719           }
 720           if(deta0 < rc && deta1 < rc){
 721              acc0 = rc*rc*TMath::ACos(deta0/rc) - deta0*TMath::Sqrt(rc*rc - deta0*deta0);
 722              acc1 = rc*rc*TMath::ACos(deta1/rc) - deta1*TMath::Sqrt(rc*rc - deta1*deta1);
 723              if(eta1<etaJet[ijet]) areaj = acc1-acc0;  // case 1
 724              if((eta0 < etaJet[ijet]) && (etaJet[ijet]<eta1)) areaj = rc*rc*TMath::Pi() - acc1 -acc0; // case 2
 725              if(etaJet[ijet] < eta0) areaj = acc0 -acc1; // case 3
 726           }
 727           hAreaJet[ijet]->Fill(etac,areaj);
 728           areabg = areabg - areaj;
 729       } // end jets loop
 730       hAreaBackg->Fill(etac,areabg);
 731       eta0 = eta1;
 732       eta1 = eta1 + etaw;
 733    } // end loop for all eta bins
 734
 735    //subtract background
 736    for(Int_t kjet=0; kjet<nJ; kjet++){
 737        etJet[kjet] = 0.0; // first  clear etJet for this jet
 738        for(Int_t bin = 0; bin< ndiv; bin++){
 739            if(hAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin)){
 740               Float_t areab = hAreaBackg->GetBinContent(bin);
 741               Float_t etb = hEtBackg->GetBinContent(bin);
 742               Float_t areaR = (hAreaJet[kjet]->GetBinContent(bin))/areab;
 743               etJet[kjet] = etJet[kjet] + ((hEtJet[kjet]->GetBinContent(bin)) - etb*areaR*bgRatioCut); //subtraction
 744            }
 745        }
 746    }
 747
 748    // calc background total
 749    Double_t etOut = hEtBackg->Integral();
 750    Double_t areaOut = hAreaBackg->Integral();
 751    Float_t areaT = 4*(fHeader->GetLegoEtaMax())*TMath::Pi();
 752    etbgTotalN = etOut*areaT/areaOut;
 753
 754    //delete
 755    for(Int_t ljet=0; ljet<nJ; ljet++){  // loop for all jets
 756        delete hEtJet[ljet];
 757        delete hAreaJet[ljet];
 758    }
 759
 760    delete hEtBackg;
 761    delete hAreaBackg;
 762 }
 763
 764 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 765
 766
 767 void AliUA1JetFinderV1::Reset()
 768 {
 769   fLego->Reset();
 770   fJets->ClearJets();
 771 }
 772
 773 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 774
 775 void AliUA1JetFinderV1::WriteJHeaderToFile()
 776 {
 777   fOut->cd();
 778   fHeader->Write();
 779 }
 780
 781 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 782
 783 void AliUA1JetFinderV1::Init()
 784 {
 785   // initializes some variables
 786
 787    // book lego
 788   fLego = new
 789     TH2F("legoH","eta-phi",
 790          fHeader->GetLegoNbinEta(), fHeader->GetLegoEtaMin(),
 791          fHeader->GetLegoEtaMax(),  fHeader->GetLegoNbinPhi(),
 792          fHeader->GetLegoPhiMin(), fHeader->GetLegoPhiMax());
 793
 794 }