Let the preclusterfinder be a parameter in ctor (Laurent)
[u/mrichter/AliRoot.git] / MUON / AliMUONClusterFinderMLEM.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
3  *                                                                        *
4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
6  *                                                                        *
7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15
16 /* $Id$ */
17
18 /// \class AliMUONClusterFinderMLEM
19 /// 
20 /// Clusterizer class based on the Expectation-Maximization algorithm
21 ///
22 /// Pre-clustering is handled by AliMUONPreClusterFinder
23 /// From a precluster a pixel array is built, and from this pixel array
24 /// a list of clusters is output (using AliMUONClusterSplitterMLEM).
25 ///
26 /// \author Laurent Aphecetche (for the "new" C++ structure) and 
27 /// Alexander Zinchenko, JINR Dubna, for the hardcore of it ;-)
28
29 #include "AliMUONClusterFinderMLEM.h"
30 #include "AliLog.h"
31 #include "AliMUONCluster.h"
32 #include "AliMUONClusterSplitterMLEM.h"
33 #include "AliMUONVDigit.h"
34 #include "AliMUONPad.h"
35 #include "AliMUONPreClusterFinder.h"
36 #include "AliMpPad.h"
37 #include "AliMpVPadIterator.h"
38 #include "AliMpVSegmentation.h"
39 #include "AliRunLoader.h"
40 #include "AliMUONVDigitStore.h"
41 #include <Riostream.h>
42 #include <TH2.h>
43 #include <TMinuit.h>
44 #include <TCanvas.h>
45 #include <TStopwatch.h>
46 #include <TMath.h>
47 #include <TROOT.h>
48 //#include "AliCodeTimer.h"
49
50 /// \cond CLASSIMP
51 ClassImp(AliMUONClusterFinderMLEM)
52 /// \endcond
53  
54 const Double_t AliMUONClusterFinderMLEM::fgkZeroSuppression = 6; // average zero suppression value
55 const Double_t AliMUONClusterFinderMLEM::fgkSaturation = 3000; // average saturation level
56 const Double_t AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDistancePrecision = 1e-6; // (cm) used to check overlaps and so on
57 const TVector2 AliMUONClusterFinderMLEM::fgkIncreaseSize(-AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDistancePrecision,-AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDistancePrecision);
58 const TVector2 AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDecreaseSize(AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDistancePrecision,AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDistancePrecision);
59
60  TMinuit* AliMUONClusterFinderMLEM::fgMinuit = 0x0;
61
62 //_____________________________________________________________________________
63 AliMUONClusterFinderMLEM::AliMUONClusterFinderMLEM(Bool_t plot, AliMUONVClusterFinder* clusterFinder)
64   : AliMUONVClusterFinder(),
65 fPreClusterFinder(clusterFinder),
66 fPreCluster(0x0),
67 fClusterList(),
68 fEventNumber(0),
69 fDetElemId(-1),
70 fClusterNumber(0),
71 fZpad(0.0),
72 fReco(1),
73 fCathBeg(0),
74 fPixArray(new TObjArray(20)),
75 fDebug(0),
76 fPlot(plot),
77 fTimers(new TObjArray(kLast)),
78 fSplitter(0x0),
79 fNClusters(0),
80 fNAddVirtualPads(0)
81 {
82   /// Constructor
83  
84   fSegmentation[1] = fSegmentation[0] = 0x0; 
85
86   fPadBeg[0] = fPadBeg[1] = fCathBeg;
87
88   if (!fgMinuit) fgMinuit = new TMinuit(8);
89
90   fTimers->SetOwner(kTRUE);
91   
92   for ( Int_t i = 0; i < kLast; ++i )
93   {
94     TStopwatch* t = new TStopwatch;
95     fTimers->AddLast(new TStopwatch);
96     t->Start(kTRUE);
97     t->Stop();
98   }
99   if (fPlot) fDebug = 1;
100 }
101
102 //_____________________________________________________________________________
103 AliMUONClusterFinderMLEM::~AliMUONClusterFinderMLEM()
104 {
105 /// Destructor
106   delete fgMinuit; fgMinuit = 0; delete fPixArray; fPixArray = 0;
107 //  delete fDraw;
108   delete fPreClusterFinder;
109   for ( Int_t i = 0; i < kLast; ++i )
110   {
111     AliInfo(Form("Timer %d",i));
112     Timer(i)->Print();
113   }
114   delete fTimers;
115   delete fSplitter;
116   AliInfo(Form("Total clusters %d AddVirtualPad needed %d",
117                fNClusters,fNAddVirtualPads));
118 }
119
120 //_____________________________________________________________________________
121 Bool_t 
122 AliMUONClusterFinderMLEM::Prepare(const AliMpVSegmentation* segmentations[2],
123                                   const AliMUONVDigitStore& digitStore)
124 {
125   /// Prepare for clustering
126   
127   for ( Int_t i = 0; i < 2; ++i )
128   {
129     fSegmentation[i] = segmentations[i];
130   }
131   
132   // Find out the DetElemId
133   fDetElemId = -1;
134   
135   TIter next(digitStore.CreateIterator());
136   AliMUONVDigit* d = static_cast<AliMUONVDigit*>(next());
137   
138   if (d)
139   {
140     fDetElemId = d->DetElemId();
141   }
142   
143   if ( fDetElemId < 0 )
144   {
145     AliWarning("Could not find DE. Probably no digits at all ?");
146     return kFALSE;
147   }
148   
149   delete fSplitter;
150   fSplitter = new AliMUONClusterSplitterMLEM(fDetElemId,fPixArray);
151   fSplitter->SetDebug(fDebug);
152     
153   // find out current event number, and reset the cluster number
154   fEventNumber = AliRunLoader::GetRunLoader()->GetEventNumber();
155   fClusterNumber = -1;
156   fClusterList.Delete();
157   
158   AliDebug(3,Form("EVT %d DE %d",fEventNumber,fDetElemId));
159   
160   return fPreClusterFinder->Prepare(segmentations,digitStore);
161 }
162
163 //_____________________________________________________________________________
164 AliMUONCluster* 
165 AliMUONClusterFinderMLEM::NextCluster()
166 {
167   /// Return next cluster
168   
169   // if the list of clusters is not void, pick one from there
170   TObject* o = fClusterList.At(++fClusterNumber);
171   if ( o != 0x0 ) return static_cast<AliMUONCluster*>(o);
172   
173   //FIXME : at this point, must check whether we've used all the digits
174   //from precluster : if not, let the preclustering know about those unused
175   //digits, so it can reuse them
176   
177   // if the cluster list is exhausted, we need to go to the next
178   // pre-cluster and treat it
179
180   fPreCluster = fPreClusterFinder->NextCluster();
181   
182   if (!fPreCluster)
183   {
184     // we are done
185     return 0x0;
186   }
187     
188 //  AliCodeTimerAuto("Excluding preclustering")
189     
190
191   fClusterList.Delete(); // reset the list of clusters for this pre-cluster
192   fClusterNumber = -1; //AZ
193   
194   WorkOnPreCluster();
195
196   // WorkOnPreCluster may have used only part of the pads, so we check that
197   // now, and let the unused pads be reused by the preclustering...
198   
199   for ( Int_t i = 0; i < fPreCluster->Multiplicity(); ++i )
200   {
201     AliMUONPad* pad = fPreCluster->Pad(i);
202     if ( !pad->IsUsed() )
203     {
204       fPreClusterFinder->UsePad(*pad);
205     }
206   }
207   
208   return NextCluster();
209 }
210
211 //_____________________________________________________________________________
212 Bool_t
213 AliMUONClusterFinderMLEM::WorkOnPreCluster()
214 {
215   /// Starting from a precluster, builds a pixel array, and then
216   /// extract clusters from this array
217   
218   // Set saturation flag - it is not set if working directly with MC digits (w/out 
219   // creating raw data) !!!
220   for (Int_t j = 0; j < fPreCluster->Multiplicity(); ++j) {
221     AliMUONPad* pad = fPreCluster->Pad(j);
222     if (pad->IsSaturated()) break;
223     if (pad->Charge() > fgkSaturation-1) pad->SetSaturated(kTRUE); //FIXME : remove usage of fgkSaturation
224   }
225
226   if (fDebug) {
227     cout << " *** Event # " << AliRunLoader::GetRunLoader()->GetEventNumber() 
228          << " det. elem.: " << fDetElemId << endl;
229     for (Int_t j=0; j<fPreCluster->Multiplicity(); ++j) {
230       AliMUONPad* pad = fPreCluster->Pad(j);
231       printf(" bbb %3d %1d %8.4f %8.4f %8.4f %8.4f %6.1f %3d %3d %2d %1d %1d \n",
232              j, pad->Cathode(), pad->Coord(0), pad->Coord(1), pad->DX()*2, pad->DY()*2,
233              pad->Charge(), pad->Ix(), pad->Iy(), pad->Status(), pad->IsReal(), pad->IsSaturated());
234     }
235   }
236
237   AliMUONCluster* cluster = CheckPrecluster(*fPreCluster);
238   if (!cluster) return kFALSE;
239
240   BuildPixArray(*cluster);
241   
242   if ( fPixArray->GetLast() < 0 )
243   {
244     AliDebug(1,"No pixel for the above cluster");
245     delete cluster;
246     return kFALSE;
247   }
248   
249   // Use MLEM for cluster finder
250   Int_t nMax = 1, localMax[100], maxPos[100];
251   Double_t maxVal[100];
252   
253   if (cluster->Multiplicity() > 50) 
254   {
255     nMax = FindLocalMaxima(fPixArray, localMax, maxVal);
256   }
257   
258   if (nMax > 1) 
259   {
260     TMath::Sort(nMax, maxVal, maxPos, kTRUE); // in decreasing order
261   }
262   
263   Int_t iSimple = 0, nInX = -1, nInY;
264   
265   PadsInXandY(*cluster,nInX, nInY);
266   
267   if (nMax == 1 && nInX < 4 && nInY < 4) 
268   {
269     iSimple = 1; //1; // simple cluster
270   }
271   
272   for (Int_t i=0; i<nMax; ++i) 
273   {
274     if (nMax > 1) 
275     {
276       FindCluster(*cluster,localMax, maxPos[i]);
277     }
278     Timer(kMainLoop)->Start(kFALSE);
279     MainLoop(*cluster,iSimple);
280     Timer(kMainLoop)->Stop();
281     if (i < nMax-1) 
282     {
283       for (Int_t j=0; j<cluster->Multiplicity(); ++j) 
284       {
285         AliMUONPad* pad = cluster->Pad(j);
286         if ( pad->Status() == 0 ) continue; // pad charge was not modified
287         pad->SetStatus(0);
288         pad->RevertCharge(); // use backup charge value
289       }
290     }
291   } // for (Int_t i=0; i<nMax;
292   if (nMax > 1) ((TH2D*) gROOT->FindObject("anode"))->Delete();
293   TH2D *mlem = (TH2D*) gROOT->FindObject("mlem");
294   if (mlem) mlem->Delete();
295   delete cluster;
296   return kTRUE;
297 }
298
299 //_____________________________________________________________________________
300 Bool_t 
301 AliMUONClusterFinderMLEM::Overlap(const AliMUONPad& pad, const AliMUONPad& pixel)
302 {
303   /// Check if the pad and the pixel overlaps
304
305   // make a fake pad from the pixel
306   AliMUONPad tmp(pad.DetElemId(),pad.Cathode(),pad.Ix(),pad.Iy(),
307                  pixel.Coord(0),pixel.Coord(1),
308                  pixel.Size(0),pixel.Size(1),0);
309   
310   return AliMUONPad::AreOverlapping(pad,tmp,fgkDecreaseSize);
311 }
312
313 //_____________________________________________________________________________
314 AliMUONCluster* 
315 AliMUONClusterFinderMLEM::CheckPrecluster(const AliMUONCluster& origCluster)
316 {
317   /// Check precluster in order to attempt to simplify it (mostly for
318   /// two-cathode preclusters)
319     
320   if (origCluster.Multiplicity()==1) 
321   { 
322     // Disregard one-pad clusters (leftovers from splitting)
323     return 0x0;
324   }
325
326   Timer(kCheckPreCluster)->Start(kFALSE);
327
328
329   AliMUONCluster* cluster = static_cast<AliMUONCluster*>(origCluster.Clone());
330
331   AliDebug(2,"Start of CheckPreCluster=");
332 //  StdoutToAliDebug(2,cluster->Print("full"));
333
334   // Check if one-cathode precluster
335   Int_t i1 = cluster->Multiplicity(0) ? 0 : 1;
336   Int_t i2 = cluster->Multiplicity(1) ? 1 : 0;
337   
338   AliMUONCluster* rv(0x0);
339   
340   if (i1 != i2) 
341   { 
342     rv = CheckPreclusterTwoCathodes(cluster);
343   }
344   else
345   {
346     rv = CheckPreclusterOneCathode(cluster);
347   }
348   Timer(kCheckPreCluster)->Stop();
349   return rv;
350 }
351
352 //_____________________________________________________________________________
353 AliMUONCluster*
354 AliMUONClusterFinderMLEM::CheckPreclusterOneCathode(AliMUONCluster* cluster)
355 {
356   /// Check single-cathode precluster
357   AliWarning("Reimplement me!");
358  AliDebug(2,"End of CheckPreClusterOneCathode=");
359 //  StdoutToAliDebug(2,cluster->Print("full"));
360
361   return cluster;
362 }  
363
364 //_____________________________________________________________________________
365 AliMUONCluster*
366 AliMUONClusterFinderMLEM::CheckPreclusterTwoCathodes(AliMUONCluster* cluster)
367 {
368   /// Check two-cathode cluster
369   
370   Int_t i1 = cluster->Multiplicity(0) ? 0 : 1;
371   Int_t i2 = cluster->Multiplicity(1) ? 1 : 0;
372   
373   Int_t npad = cluster->Multiplicity();
374   Int_t* flags = new Int_t[npad];
375   memset(flags,0,npad*sizeof(Int_t));
376   
377   // Check pad overlaps
378   for ( Int_t i=0; i<npad; ++i) 
379   {
380     AliMUONPad* padi = cluster->Pad(i);
381     if ( padi->Cathode() != i1 ) continue;
382     for (Int_t j=i+1; j<npad; ++j) 
383     {
384       AliMUONPad* padj = cluster->Pad(j);
385       if ( padj->Cathode() != i2 ) continue;
386       if ( !AliMUONPad::AreOverlapping(*padi,*padj,fgkDecreaseSize) ) continue;
387       flags[i] = flags[j] = 1; // mark overlapped pads
388     } 
389   } 
390   
391   // Check if all pads overlap
392   Int_t nFlags=0;
393   for (Int_t i=0; i<npad; ++i) 
394   {
395     if (flags[i]) continue;
396     ++nFlags;
397   }
398   
399   if (nFlags > 0) 
400   {
401     // not all pads overlap.
402     if (fDebug) cout << " nFlags: " << nFlags << endl;
403     TObjArray toBeRemoved;
404     for (Int_t i=0; i<npad; ++i) 
405     {
406       AliMUONPad* pad = cluster->Pad(i);
407       if (flags[i]) continue;
408       Int_t cath = pad->Cathode();
409       Int_t cath1 = TMath::Even(cath);
410       // Check for edge effect (missing pads on the _other_ cathode)
411       AliMpPad mpPad = fSegmentation[cath1]->PadByPosition(pad->Position(),kFALSE);
412       if (!mpPad.IsValid()) continue;
413       if (nFlags == 1 && pad->Charge() < fgkZeroSuppression * 3) continue;
414       AliDebug(2,Form("Releasing the following pad : de,cath,ix,iy %d,%d,%d,%d charge %e",
415                       fDetElemId,pad->Cathode(),pad->Ix(),pad->Iy(),pad->Charge()));
416       toBeRemoved.AddLast(pad);
417       //AZ cluster->RemovePad(pad);
418       fPreCluster->Pad(i)->Release();
419       //AZ --npad;
420     }
421     for ( Int_t i = 0; i <= toBeRemoved.GetLast(); ++i )
422     {
423       cluster->RemovePad(static_cast<AliMUONPad*>(toBeRemoved.At(i)));
424     }
425   } 
426   
427   // Check correlations of cathode charges
428   if ( !cluster->IsSaturated() && cluster->ChargeAsymmetry() > 1 )
429   {
430     // big difference
431     Int_t cathode = cluster->MaxRawChargeCathode();
432     Int_t imin(0);
433     Int_t imax(0);
434     Double_t cmax(0);
435     Double_t cmin(1E9);
436     
437     // get min and max pad charges on the cathode opposite to the 
438     // max pad (given by MaxRawChargeCathode())
439     //
440     for ( Int_t i = 0; i < cluster->Multiplicity(); ++i )
441     {
442       AliMUONPad* pad = cluster->Pad(i);
443       if ( pad->Cathode() != cathode || !pad->IsReal() )
444       {
445         // only consider pads in the opposite cathode, and
446         // onyl consider real pads (i.e. exclude the virtual ones)
447         continue;
448       }
449       if ( pad->Charge() < cmin )
450       {
451         cmin = pad->Charge();
452         imin = i;
453       }
454       if ( pad->Charge() > cmax )
455       {
456         cmax = pad->Charge();
457         imax = i;
458       }      
459     }
460     AliDebug(2,Form("Pad imin,imax %d,%d cmin,cmax %e,%e",
461                     imin,imax,cmin,cmax));
462     //
463     // arrange pads according to their distance to the max, normalized
464     // to the pad size
465     Double_t* dist = new Double_t[cluster->Multiplicity()];
466     Double_t dxMin(1E9);
467     Double_t dyMin(1E9);
468     Double_t dmin(0);
469     
470     AliMUONPad* padmax = cluster->Pad(imax);
471     
472     for ( Int_t i = 0; i < cluster->Multiplicity(); ++i )
473     {
474       dist[i] = 0.0;
475       if ( i == imax) continue;
476       AliMUONPad* pad = cluster->Pad(i);
477       if ( pad->Cathode() != cathode || !pad->IsReal() ) continue;
478       Double_t dx = (pad->X()-padmax->X())/padmax->DX()/2.0;
479       Double_t dy = (pad->Y()-padmax->Y())/padmax->DY()/2.0;
480       dist[i] = TMath::Sqrt(dx*dx+dy*dy);
481       if ( i == imin )
482       {
483         dmin = dist[i] + 1E-3; // distance to the pad with minimum charge
484         dxMin = dx;
485         dyMin = dy;
486       }      
487     }
488     
489     TMath::Sort(cluster->Multiplicity(),dist,flags,kFALSE); // in ascending order
490     Double_t xmax(-1);
491     TObjArray toBeRemoved;
492     
493     for ( Int_t i = 0; i < cluster->Multiplicity(); ++i )
494     {
495       Int_t indx = flags[i];
496       AliMUONPad* pad = cluster->Pad(indx);
497       if ( pad->Cathode() != cathode || !pad->IsReal() ) continue;
498       if ( dist[indx] > dmin )
499       {
500         // farther than the minimum pad
501         Double_t dx = (pad->X()-padmax->X())/padmax->DX()/2.0;
502         Double_t dy = (pad->Y()-padmax->Y())/padmax->DY()/2.0;
503         dx *= dxMin;
504         dy *= dyMin;
505         if (dx >= 0 && dy >= 0) continue;
506         if (TMath::Abs(dx) > TMath::Abs(dy) && dx >= 0) continue;
507         if (TMath::Abs(dy) > TMath::Abs(dx) && dy >= 0) continue;        
508       }
509       if ( pad->Charge() <= cmax || TMath::Abs(dist[indx]-xmax) < 1E-3 )
510       {
511         // release pad
512         if (TMath::Abs(dist[indx]-xmax) < 1.e-3) 
513         {
514           cmax = TMath::Max(pad->Charge(),cmax);
515         }
516         else
517         {
518           cmax = pad->Charge();
519         }
520         xmax = dist[indx];
521         AliDebug(2,Form("Releasing the following pad : de,cath,ix,iy %d,%d,%d,%d charge %e",
522                         fDetElemId,pad->Cathode(),pad->Ix(),pad->Iy(),
523                         pad->Charge()));
524   
525         toBeRemoved.AddLast(pad);
526         fPreCluster->Pad(indx)->Release();
527       }
528     }
529     for ( Int_t i = 0; i <= toBeRemoved.GetLast(); ++i )
530     {
531       cluster->RemovePad(static_cast<AliMUONPad*>(toBeRemoved.At(i)));
532     }    
533     delete[] dist;
534   }
535   
536   delete[] flags;
537   
538   AliDebug(2,"End of CheckPreClusterTwoCathodes=");
539 //  StdoutToAliDebug(2,cluster->Print("full"));
540
541   return cluster;    
542 }
543
544 //_____________________________________________________________________________
545 void
546 AliMUONClusterFinderMLEM::CheckOverlaps()
547 {
548   /// For debug only : check if some pixels overlap...
549   
550   Int_t nPix = fPixArray->GetLast()+1;
551   Int_t dummy(0);
552   
553   for ( Int_t i = 0; i < nPix; ++i )
554   {
555     AliMUONPad* pixelI = Pixel(i);
556     AliMUONPad pi(dummy,dummy,dummy,dummy,
557                   pixelI->Coord(0),pixelI->Coord(1),
558                   pixelI->Size(0),pixelI->Size(1),0.0);
559     
560     for ( Int_t j = i+1; j < nPix; ++j )
561     {
562       AliMUONPad* pixelJ = Pixel(j);
563       AliMUONPad pj(dummy,dummy,dummy,dummy,
564                     pixelJ->Coord(0),pixelJ->Coord(1),
565                     pixelJ->Size(0),pixelJ->Size(1),0.0);  
566       AliMpArea area;
567       
568       if ( AliMUONPad::AreOverlapping(pi,pj,fgkDecreaseSize,area) )
569       {
570         AliInfo(Form("The following 2 pixels (%d and %d) overlap !",i,j));
571         StdoutToAliInfo(pixelI->Print();
572                         cout << " Surface = " << pixelI->Size(0)*pixelI->Size(1)*4 << endl;
573                         pixelJ->Print();
574                         cout << " Surface = " << pixelJ->Size(0)*pixelJ->Size(1)*4 << endl;
575                         cout << " Area surface = " << area.Dimensions().X()*area.Dimensions().Y()*4 << endl;
576                         cout << "-------" << endl;
577                         );
578         
579       }
580     }    
581   }
582 }
583
584 //_____________________________________________________________________________
585 void AliMUONClusterFinderMLEM::BuildPixArray(AliMUONCluster& cluster)
586 {
587   /// Build pixel array for MLEM method
588   
589   Int_t npad = cluster.Multiplicity();
590   if (npad<=0) 
591   {
592     AliWarning("Got no pad at all ?!");
593   }
594   
595   fPixArray->Delete();
596   
597   if ( !cluster.Multiplicity(0) || !cluster.Multiplicity(1) )
598   {
599     BuildPixArrayOneCathode(cluster);
600   }
601   else
602   {
603     BuildPixArrayTwoCathodes(cluster);
604   }
605   
606   fPixArray->Sort(); // FIXME : not really needed, only to compare with ClusterFinderAZ
607   
608   Int_t nPix = fPixArray->GetLast()+1;
609   
610   AliDebug(2,Form("nPix after BuildPixArray=%d",nPix));
611   
612   Double_t xPadMin(1E9);
613   Double_t yPadMin(1E9);
614   
615   for ( Int_t i = 0; i < cluster.Multiplicity(); ++i ) 
616   {
617     AliMUONPad* pad = cluster.Pad(i);
618     xPadMin = TMath::Min (xPadMin, pad->DX());
619     yPadMin = TMath::Min (yPadMin, pad->DY());
620   }
621   
622   Double_t wxmin(1E9);
623   Double_t wymin(1E9);
624   
625   for ( Int_t i = 0; i < nPix; ++i ) 
626   {
627     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
628     wxmin = TMath::Min(wxmin, pixPtr->Size(0));
629     wymin = TMath::Min(wymin, pixPtr->Size(1));
630   }
631
632   wxmin = TMath::Abs (wxmin - xPadMin/2) > 0.001 ? xPadMin : xPadMin / 2;
633   wymin = TMath::Abs (wymin - yPadMin/2) > 0.001 ? yPadMin : yPadMin / 2;
634   
635   // Check if small pixel X-size
636   AdjustPixel(cluster,wxmin, 0);
637   // Check if small pixel Y-size
638   AdjustPixel(cluster,wymin, 1);
639   // Check if large pixel size
640   AdjustPixel(wxmin, wymin);
641   
642   // Remove discarded pixels
643   for (Int_t i=0; i<nPix; ++i) 
644   {
645     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
646     if (pixPtr->Charge() < 1) 
647     { 
648       AliDebug(2,Form("Removing pixel %d with charge<1 : ",i));
649 //      StdoutToAliDebug(2,pixPtr->Print());
650       RemovePixel(i);
651     }
652   }
653   
654   fPixArray->Compress();
655   nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
656   
657   AliDebug(2,Form("nPix after AdjustPixel=%d",nPix));
658
659   if ( nPix > cluster.Multiplicity() ) 
660   {
661     AliDebug(2,Form("Will trim number of pixels to number of pads"));
662     
663     // Too many pixels - sort and remove pixels with the lowest signal
664     fPixArray->Sort();
665     for ( Int_t i = cluster.Multiplicity(); i<nPix; ++i ) 
666     {
667       RemovePixel(i);
668     }
669     fPixArray->Compress();
670     nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
671   } // if (nPix > npad)
672
673 //  StdoutToAliDebug(2,cout << "End of BuildPixelArray:" << endl;
674 //                   fPixArray->Print(););
675 //  CheckOverlaps();//FIXME : this is for debug only. Remove it.
676 }
677
678 //_____________________________________________________________________________
679 void AliMUONClusterFinderMLEM::BuildPixArrayOneCathode(AliMUONCluster& cluster)
680 {
681   /// From a single-cathode cluster, build the pixel array
682
683   AliDebug(2,Form("cluster.Multiplicity=%d",cluster.Multiplicity()));
684
685   for ( Int_t j=0; j<cluster.Multiplicity(); ++j) 
686   {
687     AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
688     AliMUONPad* pixPtr = new AliMUONPad(pad->Position(),pad->Dimensions(),
689                                             pad->Charge());    
690     fPixArray->Add(pixPtr);
691   }  
692 }
693
694 //_____________________________________________________________________________
695 void AliMUONClusterFinderMLEM::BuildPixArrayTwoCathodes(AliMUONCluster& cluster)
696 {
697   /// From a two-cathodes cluster, build the pixel array
698   
699   AliDebug(2,Form("cluster.Multiplicity=%d",cluster.Multiplicity()));
700            
701   Int_t i1 = cluster.Pad(0)->Cathode();
702   Int_t i2 = TMath::Even(i1);
703   
704   for ( Int_t i = 0; i < cluster.Multiplicity(); ++i) 
705   {
706     AliMUONPad* padi = cluster.Pad(i);
707     if (padi->Cathode() != i1) continue;
708
709     for ( Int_t j = 1; j < cluster.Multiplicity(); ++j) 
710     {
711       AliMUONPad* padj = cluster.Pad(j);
712       if (padj->Cathode() != i2) continue;
713
714       AliMpArea overlap;
715
716       if ( AliMUONPad::AreOverlapping(*padi,*padj,fgkDecreaseSize,overlap) )
717       {      
718         AliMUONPad* pixPtr = new AliMUONPad(overlap.Position(),
719                                                 overlap.Dimensions(),
720                                                 TMath::Min(padi->Charge(),padj->Charge()));
721         if ( ( padi->Charge() <= padj->Charge() && padi->IsSaturated() ) ||
722              ( padj->Charge() < padi->Charge() && padj->IsSaturated() ) )
723         {
724           // if smallest charge of the 2 pads is already above saturation, then
725           // the pixel is saturated...
726           pixPtr->SetSaturated(kTRUE);
727         }
728         pixPtr->SetReal(kFALSE);
729         fPixArray->Add(pixPtr);
730       }
731     } 
732   } 
733 }  
734
735 //_____________________________________________________________________________
736 void AliMUONClusterFinderMLEM::AdjustPixel(AliMUONCluster& cluster, 
737                                            Float_t width, Int_t ixy)
738 {
739   /// Check if some pixels have small size (adjust if necessary)
740
741   AliDebug(2,Form("width=%e ixy=%d",width,ixy));
742   
743   AliMUONPad *pixPtr, *pixPtr1 = 0;
744   Int_t ixy1 = TMath::Even(ixy);
745   Int_t nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
746
747   for (Int_t i=0; i<nPix; i++) 
748   {
749     pixPtr = Pixel(i);
750     if (pixPtr->Charge() < 1) continue; // discarded pixel
751     if (pixPtr->Size(ixy)-width < -1.e-4) 
752     {
753       // try to merge 
754       for (Int_t j=i+1; j<nPix; j++) 
755       {
756         pixPtr1 = Pixel(j);
757         if (pixPtr1->Charge() < 1) continue; // discarded pixel
758         if (TMath::Abs(pixPtr1->Size(ixy)-width) < fgkDistancePrecision) continue; // right size 
759         if (TMath::Abs(pixPtr1->Coord(ixy1)-pixPtr->Coord(ixy1)) > fgkDistancePrecision) continue; // different rows/columns
760         if (TMath::Abs(pixPtr1->Coord(ixy)-pixPtr->Coord(ixy)) < 2*width) 
761         {
762           // merge
763           Double_t tmp = pixPtr->Coord(ixy) + pixPtr1->Size(ixy)*
764               TMath::Sign (1., pixPtr1->Coord(ixy) - pixPtr->Coord(ixy));
765           pixPtr->SetCoord(ixy, tmp);
766           pixPtr->SetSize(ixy, width);
767           pixPtr->SetCharge(TMath::Min (pixPtr->Charge(),pixPtr1->Charge()));
768           pixPtr1->SetCharge(0);
769           pixPtr1 = 0;
770           break;
771         }
772       } // for (Int_t j=i+1;
773       if (pixPtr1 || i == nPix-1) 
774       {
775         // edge pixel - just increase its size
776         for (Int_t j=0; j<cluster.Multiplicity(); ++j) 
777         {
778           AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
779           Double_t d = ( ixy == 0 ) ? pad->X() : ( ixy == 1 ) ? pad->Y() : -1E9;
780           
781           if (pixPtr->Coord(ixy) < d) 
782           {
783             pixPtr->Shift(ixy, pixPtr->Size(ixy)-width);
784           }
785           else 
786           {
787             pixPtr->Shift(ixy, -pixPtr->Size(ixy)+width);
788           }
789           pixPtr->SetSize(ixy, width);
790           break;
791         }
792       }
793     } // if (pixPtr->Size(ixy)-width < -1.e-4)
794   } // for (Int_t i=0; i<nPix;
795 }
796
797 //_____________________________________________________________________________
798 void AliMUONClusterFinderMLEM::AdjustPixel(Double_t wxmin, Double_t wymin)
799 {
800 /// Check if some pixels have large size (adjust if necessary)
801
802   AliDebug(2,Form("wxmin=%e wymin=%e",wxmin,wymin));
803   
804   Int_t n1[2], n2[2], iOK = 1, nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
805   AliMUONPad *pixPtr, pix;
806   Double_t xy0[2] = {9999, 9999}, wxy[2], dist[2] = {0};
807
808   // Check if large pixel size
809   for (Int_t i = 0; i < nPix; i++) {
810     pixPtr = (AliMUONPad*) fPixArray->UncheckedAt(i);
811     if (pixPtr->Charge() < 1) continue; // discarded pixel
812     if (pixPtr->Size(0) - wxmin < 1.e-4) {
813       if (xy0[0] > 9998) xy0[0] = pixPtr->Coord(0); // position of a "normal" pixel
814       if (pixPtr->Size(1) - wymin < 1.e-4) { 
815         if (xy0[1] > 9998) xy0[1] = pixPtr->Coord(1); // position of a "normal" pixel
816         continue;
817       } else iOK = 0; // large pixel
818     } else {
819       iOK = 0; // large pixel
820       if (xy0[1] > 9998 && pixPtr->Size(1) - wymin < 1.e-4) xy0[1] = pixPtr->Coord(1); // "normal" pixel
821     }      
822     if (xy0[0] < 9998 && xy0[1] < 9998) break;
823   }
824   if (iOK) return;
825
826   wxy[0] = wxmin;
827   wxy[1] = wymin;
828   //cout << xy0[0] << " " << xy0[1] << endl;
829   for (Int_t i = 0; i < nPix; i++) {
830     pixPtr = (AliMUONPad*) fPixArray->UncheckedAt(i);
831     if (pixPtr->Charge() < 1) continue; // discarded pixel
832     n1[0] = n1[1] = 999;
833     n2[0] = n2[1] = 1;
834     for (Int_t j = 0; j < 2; j++) {
835       if (pixPtr->Size(j) - wxy[j] < 1.e-4) continue;
836       dist[j] = (pixPtr->Coord(j) - xy0[j]) / wxy[j] / 2; // normalized distance to "normal" pixel
837       n2[j] = TMath::Nint (pixPtr->Size(j) / wxy[j]);
838       n1[j] = n2[j] == 1 ? TMath::Nint(dist[j]) : (Int_t)dist[j];
839     }
840     if (n1[0] > 998 && n1[1] > 998) continue;
841     if (fDebug) cout << " Different " << pixPtr->Size(0) << " " << wxy[0] << " "
842                      << pixPtr->Size(1) << " " << wxy[1] <<endl;
843     
844     if (n2[0] > 2 || n2[1] > 2) { 
845       //cout << n2[0] << " " << n2[1] << endl; 
846       if (n2[0] > 2 && n1[0] < 999) n1[0]--;
847       if (n2[1] > 2 && n1[1] < 999) n1[1]--;
848     }
849     //cout << n1[0] << " " << n2[0] << " " << n1[1] << " " << n2[1] << endl;
850     pix = *pixPtr;
851     pix.SetSize(0, wxy[0]); pix.SetSize(1, wxy[1]);
852     //pixPtr->Print();
853     for (Int_t ii = 0; ii < n2[0]; ii++) {
854       if (n1[0] < 999) pix.SetCoord(0, xy0[0] + (n1[0] + TMath::Sign(1.,dist[0]) * ii) * 2 * wxy[0]);
855       for (Int_t jj = 0; jj < n2[1]; jj++) {
856         if (n1[1] < 999) pix.SetCoord(1, xy0[1] + (n1[1] + TMath::Sign(1.,dist[1]) * jj) * 2 * wxy[1]);
857         fPixArray->Add(new AliMUONPad(pix));
858         //pix.Print();
859       }
860     }
861     pixPtr->SetCharge(0);
862   } // for (Int_t i = 0; i < nPix;
863 }
864
865 //_____________________________________________________________________________
866 void
867 AliMUONClusterFinderMLEM::Plot(const char* basename)
868 {
869   /// Make a plot and save it as png
870   
871   return; //AZ
872   if (!fPlot) return;
873   
874   TCanvas* c = new TCanvas("MLEM","MLEM",800,600);
875   c->Draw();
876   Draw();
877   c->Modified();
878   c->Update();
879   c->Print(Form("%s.EVT%d.DE%d.CLU%d.png",basename,fEventNumber,
880                 fDetElemId,fClusterNumber));
881 }
882
883 //_____________________________________________________________________________
884 void
885 AliMUONClusterFinderMLEM::ComputeCoefficients(AliMUONCluster& cluster,
886                                               Double_t* coef,
887                                               Double_t* probi)
888 {
889   /// Compute coefficients needed for MLEM algorithm
890   
891   Int_t nPix = fPixArray->GetLast()+1;
892   
893   memset(probi,0,nPix*sizeof(Double_t));
894
895   for ( Int_t j=0; j<cluster.Multiplicity(); ++j ) 
896   {
897     AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
898     Int_t indx = j*nPix;
899   
900     for ( Int_t ipix=0; ipix<nPix; ++ipix ) 
901     {
902       Int_t indx1 = indx + ipix;
903       if (pad->Status() < 0) 
904       {   
905         coef[indx1] = 0; 
906         continue; 
907       }
908       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(ipix);
909       // coef is the charge (given by Mathieson integral) on pad, assuming
910       // the Mathieson is center at pixel.
911       coef[indx1] = fSplitter->ChargeIntegration(pixPtr->Coord(0), pixPtr->Coord(1), *pad);  
912       AliDebug(2,Form("pad=(%d,%d,%e,%e,%e,%e) pix=(%e,%e,%e,%e) coef %e",
913                       pad->Ix(),pad->Iy(),
914                       pad->X(),pad->Y(),
915                       pad->DX(),pad->DY(),
916                       pixPtr->Coord(0),pixPtr->Coord(1), 
917                       pixPtr->Size(0),pixPtr->Size(1),
918                       coef[indx1]));
919       
920       probi[ipix] += coef[indx1];
921     } 
922   } 
923 }
924
925 //_____________________________________________________________________________
926 Bool_t AliMUONClusterFinderMLEM::MainLoop(AliMUONCluster& cluster, Int_t iSimple)
927 {
928   /// Repeat MLEM algorithm until pixel size becomes sufficiently small
929   
930   Int_t nPix = fPixArray->GetLast()+1;
931
932   AliDebug(2,Form("nPix=%d iSimple=%d, precluster=",nPix,iSimple));
933 //  StdoutToAliDebug(2,cluster.Print("full"););
934
935   if ( nPix < 0 )
936   {
937     AliDebug(1,"No pixels, why am I here then ?");
938   }
939   
940   AddVirtualPad(cluster); // add virtual pads if necessary
941   
942   Int_t npadTot = cluster.Multiplicity();
943   Int_t npadOK = 0;
944   for (Int_t i = 0; i < npadTot; ++i) 
945   {
946     if (cluster.Pad(i)->Status() == 0) ++npadOK;
947   }
948
949   TH2D* mlem(0x0);
950   Double_t* coef(0x0);
951   Double_t* probi(0x0);
952   Int_t lc(0); // loop counter (for debug)
953   
954 //  Plot("mlem.start");
955   
956   while (1) 
957   {
958     ++lc;
959     mlem = (TH2D*) gROOT->FindObject("mlem");
960     delete mlem;
961     
962     AliDebug(2,Form("lc %d nPix %d(%d) npadTot %d npadOK %d",lc,nPix,fPixArray->GetLast()+1,npadTot,npadOK));
963     AliDebug(2,Form("EVT%d PixArray=",fEventNumber));
964 //    StdoutToAliDebug(2,fPixArray->Print("","full"));
965         
966     coef = new Double_t [npadTot*nPix];
967     probi = new Double_t [nPix];
968
969     // Calculate coefficients and pixel visibilities
970     ComputeCoefficients(cluster,coef,probi);
971
972     for (Int_t ipix=0; ipix<nPix; ++ipix) 
973     {
974       if (probi[ipix] < 0.01) 
975       {
976         AliMUONPad* pixel = Pixel(ipix);
977         AliDebug(2,Form("Setting the following pixel to invisible as its probi<0.01:"));
978 //        StdoutToAliDebug(2,cout << Form(" -- ipix %3d --- "); pixel->Print(););
979         pixel->SetCharge(0); // "invisible" pixel
980       }
981     }
982     
983     // MLEM algorithm
984     Mlem(cluster,coef, probi, 15);
985
986     Double_t xylim[4] = {999, 999, 999, 999};
987     AliMUONPad* pixPtr(0x0);
988     
989     for ( Int_t ipix=0; ipix<nPix; ++ipix ) 
990     {
991       pixPtr = Pixel(ipix);
992       for ( Int_t i=0; i<4; ++i ) 
993       {
994         xylim[i] = TMath::Min (xylim[i], (i%2 ? -1 : 1)*pixPtr->Coord(i/2));
995       }
996     }
997     for (Int_t i=0; i<4; i++) 
998     {
999       xylim[i] -= pixPtr->Size(i/2); 
1000     }
1001
1002     
1003     Int_t nx = TMath::Nint ((-xylim[1]-xylim[0])/pixPtr->Size(0)/2);
1004     Int_t ny = TMath::Nint ((-xylim[3]-xylim[2])/pixPtr->Size(1)/2);
1005
1006 //    StdoutToAliDebug(2,cout << "pixel used for nx,ny computation : "; pixPtr->Print(););
1007     AliDebug(2,Form("lc %d pixPtr size = %e,%e nx,ny=%d,%d xylim=%e,%e,%e,%e",
1008                     lc,pixPtr->Size(0),pixPtr->Size(1),nx,ny,
1009                     xylim[0],-xylim[1],xylim[2],-xylim[3]
1010                     ));
1011     
1012     mlem = new TH2D("mlem","mlem",nx,xylim[0],-xylim[1],ny,xylim[2],-xylim[3]);
1013
1014     for (Int_t ipix=0; ipix<nPix; ++ipix) 
1015     {
1016       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(ipix);
1017       mlem->Fill(pixPtr->Coord(0),pixPtr->Coord(1),pixPtr->Charge());
1018     }
1019
1020     // Check if the total charge of pixels is too low
1021     Double_t qTot = 0;
1022     for ( Int_t i=0; i<nPix; ++i) 
1023     {
1024       qTot += Pixel(i)->Charge();
1025     }
1026     
1027     if ( qTot < 1.e-4 || ( npadOK < 3 && qTot < 7 ) ) 
1028     {
1029       AliDebug(1,Form("Deleting the above cluster (charge %e too low, npadOK=%d)",qTot,npadOK));
1030       delete [] coef; 
1031       delete [] probi; 
1032       coef = 0; 
1033       probi = 0;
1034       fPixArray->Delete(); 
1035       for ( Int_t i=0; i<npadTot; ++i) 
1036       {
1037         AliMUONPad* pad = cluster.Pad(i);
1038         if ( pad->Status() == 0) pad->SetStatus(-1);
1039       }
1040       return kFALSE; 
1041     }
1042
1043     if (iSimple) 
1044     {
1045       // Simple cluster - skip further passes thru EM-procedure
1046       Simple(cluster);
1047       delete [] coef; 
1048       delete [] probi; 
1049       coef = 0; 
1050       probi = 0;
1051       fPixArray->Delete(); 
1052       return kTRUE;
1053     }
1054
1055     // Calculate position of the center-of-gravity around the maximum pixel
1056     Double_t xyCOG[2];
1057     FindCOG(mlem, xyCOG);
1058
1059     if (TMath::Min(pixPtr->Size(0),pixPtr->Size(1)) < 0.07 && 
1060         pixPtr->Size(0) > pixPtr->Size(1)) break;
1061
1062     // Sort pixels according to the charge
1063     fPixArray->Sort();
1064     Double_t pixMin = 0.01*Pixel(0)->Charge();
1065     pixMin = TMath::Min(pixMin,50.);
1066
1067     // Decrease pixel size and shift pixels to make them centered at 
1068     // the maximum one
1069     Int_t indx = (pixPtr->Size(0)>pixPtr->Size(1)) ? 0 : 1;
1070     Int_t ix(1);
1071     Double_t width = 0;
1072     Double_t shift[2] = { 0.0, 0.0 };
1073     for (Int_t i=0; i<4; i++) xylim[i] = 999;
1074     Int_t nPix1 = nPix; 
1075     nPix = 0;
1076     for (Int_t ipix=0; ipix<nPix1; ++ipix) 
1077     {
1078       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(ipix);
1079       if ( nPix >= npadOK  // too many pixels already
1080            ||
1081            pixPtr->Charge() < pixMin // too low charge
1082            ) 
1083       { 
1084         RemovePixel(ipix);
1085         continue;
1086       }
1087       for (Int_t i=0; i<2; ++i) 
1088       {
1089         if (!i) 
1090         {
1091           pixPtr->SetCharge(10);
1092           pixPtr->SetSize(indx, pixPtr->Size(indx)/2);
1093           width = -pixPtr->Size(indx);
1094           pixPtr->Shift(indx, width);
1095           // Shift pixel position
1096           if (ix) 
1097           {
1098             ix = 0;
1099             for (Int_t j=0; j<2; ++j) 
1100             {
1101               shift[j] = pixPtr->Coord(j) - xyCOG[j];
1102               shift[j] -= ((Int_t)(shift[j]/pixPtr->Size(j)/2))*pixPtr->Size(j)*2;
1103             }
1104           } // if (ix)
1105           pixPtr->Shift(0, -shift[0]);
1106           pixPtr->Shift(1, -shift[1]);
1107         } 
1108         else 
1109         {
1110           pixPtr = new AliMUONPad(*pixPtr);
1111           pixPtr->Shift(indx, -2*width);
1112           fPixArray->Add(pixPtr);
1113         } 
1114         for (Int_t i=0; i<4; ++i) 
1115         {
1116           xylim[i] = TMath::Min (xylim[i], (i%2 ? -1 : 1)*pixPtr->Coord(i/2));
1117         }
1118       } // for (Int_t i=0; i<2;
1119       nPix += 2;
1120     } // for (Int_t ipix=0;
1121     
1122     fPixArray->Compress();
1123     nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
1124
1125     AliDebug(2,Form("After shift:"));
1126 //    StdoutToAliDebug(2,fPixArray->Print("","full"););
1127 //    Plot(Form("mlem.lc%d",lc+1));
1128     
1129     AliDebug(2,Form(" xyCOG=%9.6f %9.6f xylim=%9.6f,%9.6f,%9.6f,%9.6f",
1130                     xyCOG[0],xyCOG[1],
1131                     xylim[0],xylim[1],
1132                     xylim[2],xylim[3]));
1133
1134     // Remove excessive pixels
1135     if (nPix > npadOK) 
1136     {
1137       for (Int_t ipix=npadOK; ipix<nPix; ++ipix) 
1138       { 
1139         RemovePixel(ipix);
1140       }
1141     } 
1142     else 
1143     {
1144       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(0);
1145       // add pixels if the maximum is at the limit of pixel area
1146       // start from Y-direction
1147       Int_t j = 0;
1148       for (Int_t i=3; i>-1; --i) 
1149       {
1150         if (nPix < npadOK && 
1151             TMath::Abs((i%2 ? -1 : 1)*xylim[i]-xyCOG[i/2]) < pixPtr->Size(i/2)) 
1152         {
1153           AliMUONPad* p = static_cast<AliMUONPad*>(pixPtr->Clone());
1154           p->SetCoord(i/2, xyCOG[i/2]+(i%2 ? 2:-2)*pixPtr->Size(i/2));
1155           j = TMath::Even (i/2);
1156           p->SetCoord(j, xyCOG[j]);
1157           AliDebug(2,Form("Adding pixel on the edge (i=%d) ",i));
1158 //          StdoutToAliDebug(2,cout << " ---- "; 
1159 //                           p->Print("corners"););
1160           fPixArray->Add(p);
1161           ++nPix;
1162         }
1163       }
1164     } 
1165     fPixArray->Compress();
1166     nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
1167     delete [] coef; 
1168     delete [] probi; 
1169     coef = 0; 
1170     probi = 0;
1171   } // while (1)
1172
1173   AliDebug(2,Form("At the end of while loop nPix=%d : ",fPixArray->GetLast()+1));
1174 //  StdoutToAliDebug(2,fPixArray->Print("","full"););
1175
1176   // remove pixels with low signal or low visibility
1177   // Cuts are empirical !!!
1178   Double_t thresh = TMath::Max (mlem->GetMaximum()/100.,1.);
1179   thresh = TMath::Min (thresh,50.);
1180   Double_t cmax = -1;
1181   Double_t charge = 0;
1182
1183   for ( Int_t i=0; i<nPix; ++i) 
1184   {
1185     cmax = TMath::Max (cmax,probi[i]); 
1186   }
1187
1188   // Mark pixels which should be removed
1189   for (Int_t i=0; i<nPix; ++i) 
1190   {
1191     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1192     charge = pixPtr->Charge();
1193     if (charge < thresh) 
1194     {
1195       pixPtr->SetCharge(-charge);
1196     }
1197   }
1198
1199   // Move charge of removed pixels to their nearest neighbour (to keep total charge the same)
1200   Int_t near = 0;
1201   for (Int_t i=0; i<nPix; ++i) 
1202   {
1203     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1204     charge = pixPtr->Charge();
1205     if (charge > 0) continue;
1206     near = FindNearest(pixPtr);
1207     pixPtr->SetCharge(0);
1208     probi[i] = 0; // make it "invisible"
1209     AliMUONPad* pnear = Pixel(near);
1210     pnear->SetCharge(pnear->Charge() + (-charge));
1211   }
1212   Mlem(cluster,coef,probi,2);
1213   
1214   AliDebug(2,Form("Before splitting nPix=%d EVT %d DE %d",fPixArray->GetLast()+1,fEventNumber,fDetElemId));
1215 //  StdoutToAliDebug(2,fPixArray->Print("","full"););
1216 //  Plot("mlem.beforesplit");
1217   
1218            // Update histogram
1219   for (Int_t i=0; i<nPix; ++i) 
1220   {
1221     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1222     Int_t ix = mlem->GetXaxis()->FindBin(pixPtr->Coord(0));
1223     Int_t iy = mlem->GetYaxis()->FindBin(pixPtr->Coord(1));
1224     mlem->SetBinContent(ix, iy, pixPtr->Charge());
1225   }
1226
1227   // Try to split into clusters
1228   Bool_t ok = kTRUE;
1229   if (mlem->GetSum() < 1) 
1230   {
1231     ok = kFALSE;
1232   }
1233   else 
1234   {
1235     fSplitter->Split(cluster,mlem,coef,fClusterList);
1236   }
1237   
1238   delete [] coef; 
1239   delete [] probi; 
1240   coef = 0; 
1241   probi = 0;
1242   fPixArray->Delete(); 
1243   
1244   return ok;
1245 }
1246
1247 //_____________________________________________________________________________
1248 void AliMUONClusterFinderMLEM::Mlem(AliMUONCluster& cluster, 
1249                                     Double_t* coef, Double_t* probi, 
1250                                     Int_t nIter)
1251 {
1252   /// Use MLEM to find pixel charges
1253   
1254   Int_t nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
1255
1256   Int_t npad = cluster.Multiplicity();
1257
1258   Double_t* probi1 = new Double_t[nPix];
1259   Double_t probMax = 0;
1260   Double_t tmp = TMath::MaxElement(nPix,probi);
1261   
1262   for (Int_t ipix=0; ipix<nPix; ++ipix) 
1263   {
1264     probMax = TMath::Max(probMax,probi[ipix]);
1265   }
1266
1267   if (probMax!=tmp) { AliWarning(Form("probMax=%e tmp=%e",probMax,tmp)); }
1268   
1269   for (Int_t iter=0; iter<nIter; ++iter) 
1270   {
1271     // Do iterations
1272     for (Int_t ipix=0; ipix<nPix; ++ipix) 
1273     {
1274       Pixel(ipix)->SetChargeBackup(0);
1275       // Correct each pixel
1276       if (probi[ipix] < 0.01) continue; // skip "invisible" pixel
1277       Double_t sum = 0;
1278       probi1[ipix] = probMax;
1279       for (Int_t j=0; j<npad; j++) 
1280       {
1281         AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
1282         if (pad->Status() < 0) continue; 
1283         Double_t sum1 = 0;
1284         Int_t indx1 = j*nPix;
1285         Int_t indx = indx1 + ipix;
1286         // Calculate expectation
1287         for (Int_t i=0; i<nPix; i++) 
1288         {
1289           sum1 += Pixel(i)->Charge()*coef[indx1+i];
1290         } 
1291         if ( pad->Charge() > fgkSaturation-1 && sum1 > pad->Charge() ) //FIXME : remove usage of fgkSaturation 
1292         { 
1293           if ( !pad->IsSaturated() )
1294           {
1295             AliWarning("Got a pad charge above saturation not backed-up by pad->IsSaturated() function : ");
1296             StdoutToAliWarning(pad->Print("full"));
1297           }
1298           // correct for pad charge overflows
1299           probi1[ipix] -= coef[indx]; 
1300           continue; 
1301         } 
1302
1303         if (coef[indx] > 1.e-6) 
1304         {
1305           sum += pad->Charge()*coef[indx]/sum1;
1306         }
1307       } // for (Int_t j=0;
1308       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(ipix);
1309       if (probi1[ipix] > 1.e-6) 
1310       {
1311         //AZ pixPtr->SetCharge(pixPtr->Charge()*sum/probi1[ipix]);
1312         pixPtr->SetChargeBackup(pixPtr->Charge()*sum/probi1[ipix]);
1313       }
1314     } // for (Int_t ipix=0;
1315     for (Int_t i = 0; i < nPix; ++i) {
1316       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1317       pixPtr->SetCharge(pixPtr->ChargeBackup());
1318     }
1319   } // for (Int_t iter=0;
1320   delete [] probi1;
1321 }
1322
1323 //_____________________________________________________________________________
1324 void AliMUONClusterFinderMLEM::FindCOG(TH2D *mlem, Double_t *xyc)
1325 {
1326   /// Calculate position of the center-of-gravity around the maximum pixel
1327
1328   Int_t ixmax, iymax, ix, nsumx=0, nsumy=0, nsum=0;
1329   Int_t i1 = -9, j1 = -9;
1330   mlem->GetMaximumBin(ixmax,iymax,ix);
1331   Int_t nx = mlem->GetNbinsX();
1332   Int_t ny = mlem->GetNbinsY();
1333   Double_t thresh = mlem->GetMaximum()/10;
1334   Double_t x, y, cont, xq=0, yq=0, qq=0;
1335   
1336   for (Int_t i=TMath::Max(1,iymax-1); i<=TMath::Min(ny,iymax+1); i++) {
1337     y = mlem->GetYaxis()->GetBinCenter(i);
1338     for (Int_t j=TMath::Max(1,ixmax-1); j<=TMath::Min(nx,ixmax+1); j++) {
1339       cont = mlem->GetCellContent(j,i);
1340       if (cont < thresh) continue;
1341       if (i != i1) {i1 = i; nsumy++;}
1342       if (j != j1) {j1 = j; nsumx++;}
1343       x = mlem->GetXaxis()->GetBinCenter(j);
1344       xq += x*cont;
1345       yq += y*cont;
1346       qq += cont;
1347       nsum++;
1348     }
1349   }
1350   
1351   Double_t cmax = 0;
1352   Int_t i2 = 0, j2 = 0;
1353   x = y = 0;
1354   if (nsumy == 1) {
1355     // one bin in Y - add one more (with the largest signal)
1356     for (Int_t i=TMath::Max(1,iymax-1); i<=TMath::Min(ny,iymax+1); i++) {
1357       if (i == iymax) continue;
1358       for (Int_t j=TMath::Max(1,ixmax-1); j<=TMath::Min(nx,ixmax+1); j++) {
1359         cont = mlem->GetCellContent(j,i);
1360         if (cont > cmax) {
1361           cmax = cont;
1362           x = mlem->GetXaxis()->GetBinCenter(j);
1363           y = mlem->GetYaxis()->GetBinCenter(i);
1364           i2 = i;
1365           j2 = j;
1366         }
1367       }
1368     }
1369     xq += x*cmax;
1370     yq += y*cmax;
1371     qq += cmax;
1372     if (i2 != i1) nsumy++;
1373     if (j2 != j1) nsumx++;
1374     nsum++;
1375   } // if (nsumy == 1)
1376   
1377   if (nsumx == 1) {
1378     // one bin in X - add one more (with the largest signal)
1379     cmax = x = y = 0;
1380     for (Int_t j=TMath::Max(1,ixmax-1); j<=TMath::Min(nx,ixmax+1); j++) {
1381       if (j == ixmax) continue;
1382       for (Int_t i=TMath::Max(1,iymax-1); i<=TMath::Min(ny,iymax+1); i++) {
1383         cont = mlem->GetCellContent(j,i);
1384         if (cont > cmax) {
1385           cmax = cont;
1386           x = mlem->GetXaxis()->GetBinCenter(j);
1387           y = mlem->GetYaxis()->GetBinCenter(i);
1388           i2 = i;
1389           j2 = j;
1390         }
1391       }
1392     }
1393     xq += x*cmax;
1394     yq += y*cmax;
1395     qq += cmax;
1396     if (i2 != i1) nsumy++;
1397     if (j2 != j1) nsumx++;
1398     nsum++;
1399   } // if (nsumx == 1)
1400   
1401   xyc[0] = xq/qq; xyc[1] = yq/qq;
1402   AliDebug(2,Form("x,y COG = %e,%e",xyc[0],xyc[1]));
1403 }
1404
1405 //_____________________________________________________________________________
1406 Int_t AliMUONClusterFinderMLEM::FindNearest(AliMUONPad *pixPtr0)
1407 {
1408 /// Find the pixel nearest to the given one
1409 /// (algorithm may be not very efficient)
1410
1411   Int_t nPix = fPixArray->GetEntriesFast(), imin = 0;
1412   Double_t rmin = 99999, dx = 0, dy = 0, r = 0;
1413   Double_t xc = pixPtr0->Coord(0), yc = pixPtr0->Coord(1);
1414   AliMUONPad *pixPtr;
1415
1416   for (Int_t i=0; i<nPix; i++) {
1417     pixPtr = (AliMUONPad*) fPixArray->UncheckedAt(i);
1418     if (pixPtr->Charge() < 0.5) continue;
1419     dx = (xc - pixPtr->Coord(0)) / pixPtr->Size(0);
1420     dy = (yc - pixPtr->Coord(1)) / pixPtr->Size(1);
1421     r = dx *dx + dy * dy;
1422     if (r < rmin) { rmin = r; imin = i; }
1423   }
1424   return imin;
1425 }
1426
1427
1428 //_____________________________________________________________________________
1429 TStopwatch* 
1430 AliMUONClusterFinderMLEM::Timer(Int_t i) const
1431
1432   /// Return timer at index i
1433   return static_cast<TStopwatch*>(fTimers->At(i)); 
1434 }
1435
1436 //_____________________________________________________________________________
1437 void
1438 AliMUONClusterFinderMLEM::Paint(Option_t*)
1439 {
1440   /// Paint cluster and pixels
1441   
1442   AliMpArea area(fPreCluster->Area());
1443   
1444   gPad->Range(area.LeftBorder(),area.DownBorder(),area.RightBorder(),area.UpBorder());
1445
1446   gVirtualX->SetFillStyle(1001);
1447   gVirtualX->SetFillColor(3);    
1448   gVirtualX->SetLineColor(3);
1449   
1450   Double_t s(1.0);
1451   
1452   for ( Int_t i = 0; i <= fPixArray->GetLast(); ++i)
1453   {
1454     AliMUONPad* pixel = Pixel(i);
1455
1456     gPad->PaintBox(pixel->Coord(0)-pixel->Size(0)*s,
1457                    pixel->Coord(1)-pixel->Size(1)*s,
1458                    pixel->Coord(0)+pixel->Size(0)*s,
1459                    pixel->Coord(1)+pixel->Size(1)*s);
1460
1461 //    for ( Int_t sign = -1; sign < 2; sign +=2 )
1462 //    {
1463 //      gPad->PaintLine(pixel->Coord(0) - pixel->Size(0),
1464 //                      pixel->Coord(1) + sign*pixel->Size(1),
1465 //                      pixel->Coord(0) + pixel->Size(0),
1466 //                      pixel->Coord(1) - sign*pixel->Size(1)
1467 //                    );
1468 //    }
1469   }      
1470
1471
1472   gVirtualX->SetFillStyle(0);
1473   
1474   fPreCluster->Paint();
1475
1476   gVirtualX->SetLineColor(1);
1477   gVirtualX->SetLineWidth(2);
1478   gVirtualX->SetFillStyle(0);
1479   gVirtualX->SetTextColor(1);
1480   gVirtualX->SetTextAlign(22);
1481   
1482   for ( Int_t i = 0; i <= fPixArray->GetLast(); ++i)
1483   {
1484     AliMUONPad* pixel = Pixel(i);
1485     gPad->PaintBox(pixel->Coord(0)-pixel->Size(0),
1486                    pixel->Coord(1)-pixel->Size(1),
1487                    pixel->Coord(0)+pixel->Size(0),
1488                    pixel->Coord(1)+pixel->Size(1));    
1489     gVirtualX->SetTextSize(pixel->Size(0)*60);
1490
1491     gPad->PaintText(pixel->Coord(0),pixel->Coord(1),Form("%d",(Int_t)(pixel->Charge())));
1492   }  
1493 }
1494
1495 //_____________________________________________________________________________
1496 Int_t AliMUONClusterFinderMLEM::FindLocalMaxima(TObjArray *pixArray, Int_t *localMax, Double_t *maxVal)
1497 {
1498 /// Find local maxima in pixel space for large preclusters in order to
1499 /// try to split them into smaller pieces (to speed up the MLEM procedure)
1500 /// or to find additional fitting seeds if clusters were not completely resolved  
1501
1502   AliDebug(1,Form("nPix=%d",pixArray->GetLast()+1));
1503
1504   TH2D *hist = NULL;
1505   //if (pixArray == fPixArray) hist = (TH2D*) gROOT->FindObject("anode");
1506   //else { hist = (TH2D*) gROOT->FindObject("anode1"); cout << hist << endl; }
1507   //if (hist) hist->Delete();
1508  
1509   Double_t xylim[4] = {999, 999, 999, 999};
1510
1511   Int_t nPix = pixArray->GetEntriesFast();
1512   AliMUONPad *pixPtr = 0;
1513   for (Int_t ipix=0; ipix<nPix; ipix++) {
1514     pixPtr = (AliMUONPad*) pixArray->UncheckedAt(ipix);
1515     for (Int_t i=0; i<4; i++) 
1516          xylim[i] = TMath::Min (xylim[i], (i%2 ? -1 : 1)*pixPtr->Coord(i/2));
1517   }
1518   for (Int_t i=0; i<4; i++) xylim[i] -= pixPtr->Size(i/2); 
1519
1520   Int_t nx = TMath::Nint ((-xylim[1]-xylim[0])/pixPtr->Size(0)/2);
1521   Int_t ny = TMath::Nint ((-xylim[3]-xylim[2])/pixPtr->Size(1)/2);
1522   if (pixArray == fPixArray) hist = new TH2D("anode","anode",nx,xylim[0],-xylim[1],ny,xylim[2],-xylim[3]);
1523   else hist = new TH2D("anode1","anode1",nx,xylim[0],-xylim[1],ny,xylim[2],-xylim[3]);
1524   for (Int_t ipix=0; ipix<nPix; ipix++) {
1525     pixPtr = (AliMUONPad*) pixArray->UncheckedAt(ipix);
1526     hist->Fill(pixPtr->Coord(0), pixPtr->Coord(1), pixPtr->Charge());
1527   }
1528 //  if (fDraw && pixArray == fPixArray) fDraw->DrawHist("c2", hist);
1529
1530   Int_t nMax = 0, indx;
1531   Int_t *isLocalMax = new Int_t[ny*nx];
1532   for (Int_t i=0; i<ny*nx; i++) isLocalMax[i] = 0;
1533
1534   for (Int_t i=1; i<=ny; i++) {
1535     indx = (i-1) * nx;
1536     for (Int_t j=1; j<=nx; j++) {
1537       if (hist->GetCellContent(j,i) < 0.5) continue;
1538       //if (isLocalMax[indx+j-1] < 0) continue;
1539       if (isLocalMax[indx+j-1] != 0) continue;
1540       FlagLocalMax(hist, i, j, isLocalMax);
1541     }
1542   }
1543
1544   for (Int_t i=1; i<=ny; i++) {
1545     indx = (i-1) * nx;
1546     for (Int_t j=1; j<=nx; j++) {
1547       if (isLocalMax[indx+j-1] > 0) { 
1548         localMax[nMax] = indx + j - 1; 
1549         maxVal[nMax++] = hist->GetCellContent(j,i);
1550         if (nMax > 99) AliFatal(" Too many local maxima !!!");
1551       }
1552     }
1553   }
1554   if (fDebug) cout << " Local max: " << nMax << endl;
1555   delete [] isLocalMax; isLocalMax = 0;
1556   return nMax;
1557 }
1558
1559 //_____________________________________________________________________________
1560 void AliMUONClusterFinderMLEM::FlagLocalMax(TH2D *hist, Int_t i, Int_t j, Int_t *isLocalMax)
1561 {
1562 /// Flag pixels (whether or not local maxima)
1563
1564   Int_t nx = hist->GetNbinsX();
1565   Int_t ny = hist->GetNbinsY();
1566   Int_t cont = TMath::Nint (hist->GetCellContent(j,i));
1567   Int_t cont1 = 0, indx = (i-1)*nx+j-1, indx1 = 0, indx2 = 0;
1568
1569   for (Int_t i1=i-1; i1<i+2; i1++) {
1570     if (i1 < 1 || i1 > ny) continue;
1571     indx1 = (i1 - 1) * nx;
1572     for (Int_t j1=j-1; j1<j+2; j1++) {
1573       if (j1 < 1 || j1 > nx) continue;
1574       if (i == i1 && j == j1) continue;
1575       indx2 = indx1 + j1 - 1;
1576       cont1 = TMath::Nint (hist->GetCellContent(j1,i1));
1577       if (cont < cont1) { isLocalMax[indx] = -1; return; }
1578       else if (cont > cont1) isLocalMax[indx2] = -1;
1579       else { // the same charge
1580         isLocalMax[indx] = 1; 
1581         if (isLocalMax[indx2] == 0) {
1582           FlagLocalMax(hist, i1, j1, isLocalMax);
1583           if (isLocalMax[indx2] < 0) { isLocalMax[indx] = -1; return; }
1584           else isLocalMax[indx2] = -1;
1585         }
1586       } 
1587     }
1588   }
1589   isLocalMax[indx] = 1; // local maximum
1590 }
1591
1592 //_____________________________________________________________________________
1593 void AliMUONClusterFinderMLEM::FindCluster(AliMUONCluster& cluster, 
1594                                            Int_t *localMax, Int_t iMax)
1595 {
1596 /// Find pixel cluster around local maximum \a iMax and pick up pads
1597 /// overlapping with it
1598
1599   TH2D *hist = (TH2D*) gROOT->FindObject("anode");
1600   Int_t nx = hist->GetNbinsX();
1601   Int_t ny = hist->GetNbinsY();
1602   Int_t ic = localMax[iMax] / nx + 1;
1603   Int_t jc = localMax[iMax] % nx + 1;
1604   Bool_t *used = new Bool_t[ny*nx];
1605   for (Int_t i=0; i<ny*nx; i++) used[i] = kFALSE;
1606
1607   // Drop all pixels from the array - pick up only the ones from the cluster
1608   fPixArray->Delete();
1609
1610   Double_t wx = hist->GetXaxis()->GetBinWidth(1)/2; 
1611   Double_t wy = hist->GetYaxis()->GetBinWidth(1)/2;  
1612   Double_t yc = hist->GetYaxis()->GetBinCenter(ic);
1613   Double_t xc = hist->GetXaxis()->GetBinCenter(jc);
1614   Double_t cont = hist->GetCellContent(jc,ic);
1615   fPixArray->Add(new AliMUONPad (xc, yc, wx, wy, cont));
1616   used[(ic-1)*nx+jc-1] = kTRUE;
1617   fSplitter->AddBin(hist, ic, jc, 1, used, (TObjArray*)0); // recursive call
1618
1619   Int_t nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
1620   Int_t npad = cluster.Multiplicity();
1621   
1622   for (Int_t i=0; i<nPix; ++i) 
1623   {
1624     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1625     pixPtr->SetSize(0,wx);
1626     pixPtr->SetSize(1,wy);
1627   }
1628
1629   // Pick up pads which overlap with found pixels
1630   for (Int_t i=0; i<npad; i++) 
1631   {
1632     cluster.Pad(i)->SetStatus(-1);
1633   }
1634   
1635   for (Int_t i=0; i<nPix; i++) 
1636   {
1637     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1638     for (Int_t j=0; j<npad; ++j) 
1639     {
1640       AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
1641       if ( Overlap(*pad,*pixPtr) )
1642       {
1643         pad->SetStatus(0);
1644       }
1645     }
1646   }
1647
1648   delete [] used; used = 0;
1649 }
1650
1651 //_____________________________________________________________________________
1652 AliMUONClusterFinderMLEM&  
1653 AliMUONClusterFinderMLEM::operator=(const AliMUONClusterFinderMLEM& rhs)
1654 {
1655 /// Protected assignement operator
1656
1657   if (this == &rhs) return *this;
1658
1659   AliFatal("Not implemented.");
1660     
1661   return *this;  
1662 }    
1663
1664 //_____________________________________________________________________________
1665 void
1666 AliMUONClusterFinderMLEM::Neighbours(Int_t cathode, Int_t ix, Int_t iy,
1667                                      Int_t& n, Int_t* xList, Int_t* yList)
1668 {
1669   /// Get the list of neighbours of pad at (cathode,ix,iy)
1670   n = 0;
1671   
1672   const AliMpVSegmentation* seg = fSegmentation[cathode];
1673   
1674   AliMpPad pad = seg->PadByIndices(AliMpIntPair(ix,iy),kTRUE);
1675         
1676   // Define the region to look into : a region slightly bigger
1677   // than the pad itself (5% bigger), in order to catch first neighbours.
1678   
1679   AliMpArea area(pad.Position(),pad.Dimensions()*1.05); 
1680                 
1681   AliMpVPadIterator* it = seg->CreateIterator(area);
1682   it->First();
1683   while ( !it->IsDone() && n < 10 )
1684         {
1685                 AliMpPad p = it->CurrentItem();
1686                 if ( p != pad ) // skip self
1687                 {
1688                         xList[n] = p.GetIndices().GetFirst();
1689                         yList[n] = p.GetIndices().GetSecond();
1690                         ++n;
1691                 }
1692                 it->Next();
1693         }
1694         delete it;
1695 }
1696
1697 //_____________________________________________________________________________
1698 void AliMUONClusterFinderMLEM::AddVirtualPad(AliMUONCluster& cluster)
1699 {
1700   /// Add virtual pad (with small charge) to improve fit for some
1701   /// clusters (when pad with max charge is at the extreme of the cluster)
1702   
1703   // Get number of pads in X and Y-directions
1704   Int_t nInX = -1, nInY;
1705   PadsInXandY(cluster,nInX, nInY);
1706   ++fNClusters;
1707
1708   // Add virtual pad only if number of pads per direction == 2
1709   if (nInX != 2 && nInY != 2) return;
1710   
1711   ++fNAddVirtualPads;
1712   
1713   // Find pads with max charge
1714   Int_t maxpad[2][2] = {{-1, -1}, {-1, -1}}, cath;
1715   Double_t sigmax[2] = {0}, aamax[2] = {0};
1716   for (Int_t j=0; j<cluster.Multiplicity(); ++j) 
1717   {
1718     AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
1719     if (pad->Status() != 0) continue;
1720     cath = pad->Cathode();
1721     if (pad->Charge() > sigmax[cath]) 
1722     {
1723       maxpad[cath][1] = maxpad[cath][0];
1724       aamax[cath] = sigmax[cath];
1725       sigmax[cath] = pad->Charge();
1726       maxpad[cath][0] = j;
1727     }
1728   }
1729   
1730   if (maxpad[0][0] >= 0 && maxpad[0][1] < 0 || maxpad[1][0] >= 0 && maxpad[1][1] < 0) 
1731   {
1732     for (Int_t j=0; j<cluster.Multiplicity(); ++j) 
1733     {
1734       AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
1735       if (pad->Status() != 0) continue;
1736       cath = pad->Cathode();
1737       if (j == maxpad[cath][0] || j == maxpad[cath][1]) continue;
1738       if ( pad->Charge() > aamax[cath]) 
1739       {
1740         aamax[cath] = pad->Charge();
1741         maxpad[cath][1] = j;
1742       }
1743     }
1744   }
1745
1746  // cout << "-------AddVirtualPad" << endl;
1747 //  cout << Form("nInX %2d nInY %2d",nInX,nInY) << endl;
1748 //  
1749 //  cluster.Print("full");
1750 //  
1751 //  for ( Int_t i = 0; i < 2; ++i )
1752 //  {
1753 //    for ( Int_t j = 0; j < 2; ++j )
1754 //    {
1755 //      cout << Form("maxpad[%d][%d]=%d",i,j,maxpad[i][j]) << endl;
1756 //    }
1757 //  }
1758   
1759   // Check for mirrors (side X on cathode 0) 
1760   Bool_t mirror = kFALSE;
1761   if (maxpad[0][0] >= 0 && maxpad[1][0] >= 0) 
1762   {
1763     AliMUONPad* maxPadCath[] = { cluster.Pad(maxpad[0][0]), cluster.Pad(maxpad[1][0]) };
1764     mirror = maxPadCath[0]->DX() < maxPadCath[0]->DY();
1765     if (!mirror && TMath::Abs( maxPadCath[0]->DX() - maxPadCath[1]->DX()) < 0.001) 
1766     {
1767       // Special case when pads on both cathodes have the same size
1768       Int_t yud[2] = {0};
1769       for (Int_t j = 0; j < cluster.Multiplicity(); ++j) 
1770       {
1771         AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
1772         cath = pad->Cathode();
1773         if (j == maxpad[cath][0]) continue;
1774         if ( pad->Ix() != maxPadCath[cath]->Ix() ) continue;
1775         if ( TMath::Abs(pad->Iy() - maxPadCath[cath]->Iy()) == 1 )
1776         {
1777           yud[cath]++;
1778         }
1779       }
1780       if (!yud[0]) mirror = kTRUE; // take the other cathode
1781     } // if (!mirror &&...
1782   } // if (maxpad[0][0] >= 0 && maxpad[1][0] >= 0)
1783   
1784 //  // Find neughbours of pads with max charges
1785   Int_t nn, xList[10], yList[10], ix0, iy0, ix, iy, neighb;
1786   for (cath=0; cath<2; cath++) 
1787   {
1788     if (!cath && maxpad[0][0] < 0) continue; // one-sided cluster - cathode 1
1789     if (cath && maxpad[1][0] < 0) break; // one-sided cluster - cathode 0
1790     if (maxpad[1][0] >= 0) 
1791     {
1792       if (!mirror) 
1793       {
1794         if (!cath && nInY != 2) continue;
1795         if (cath && nInX != 2 && (maxpad[0][0] >= 0 || nInY != 2)) continue;
1796       } 
1797       else 
1798       {
1799         if (!cath && nInX != 2) continue;
1800         if (cath && nInY != 2 && (maxpad[0][0] >= 0 || nInX != 2)) continue;
1801       }
1802     }
1803     
1804     Int_t iAddX = 0, iAddY = 0, ix1 = 0, iy1 = 0, iPad = 0;
1805     if (maxpad[0][0] < 0) iPad = 1;
1806     
1807     for (iPad=0; iPad<2; iPad++) 
1808     {
1809       if (maxpad[cath][iPad] < 0) continue;
1810       if (iPad && !iAddX && !iAddY) break;
1811       if (iPad && cluster.Pad(maxpad[cath][1])->Charge() / sigmax[cath] < 0.5) break;
1812       
1813       Int_t neighbx = 0, neighby = 0;
1814       ix0 = cluster.Pad(maxpad[cath][iPad])->Ix();
1815       iy0 = cluster.Pad(maxpad[cath][iPad])->Iy();
1816       Neighbours(cath,ix0,iy0,nn,xList,yList);
1817       //Float_t zpad; 
1818       for (Int_t j=0; j<nn; j++) {
1819         if (TMath::Abs(xList[j]-ix0) == 1 || xList[j]*ix0 == -1) neighbx++;
1820         if (TMath::Abs(yList[j]-iy0) == 1 || yList[j]*iy0 == -1) neighby++;
1821       }
1822       if (!mirror) {
1823         if (cath) neighb = neighbx; 
1824         else neighb = neighby;
1825         if (maxpad[0][0] < 0) neighb += neighby;
1826         else if (maxpad[1][0] < 0) neighb += neighbx;
1827       } else {
1828         if (!cath) neighb = neighbx; 
1829         else neighb = neighby;
1830         if (maxpad[0][0] < 0) neighb += neighbx;
1831         else if (maxpad[1][0] < 0) neighb += neighby;
1832       }
1833       
1834       for (Int_t j=0; j< cluster.Multiplicity(); ++j) 
1835       {
1836         AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
1837         if ( pad->Cathode() != cath) continue;
1838         ix = pad->Ix();
1839         iy = pad->Iy();
1840         if (iy == iy0 && ix == ix0) continue; 
1841         for (Int_t k=0; k<nn; ++k) 
1842         {
1843           if (xList[k] != ix || yList[k] != iy) continue;
1844           if (!mirror) 
1845           {
1846             if ((!cath || maxpad[0][0] < 0) && 
1847                 (TMath::Abs(iy-iy0) == 1 || iy*iy0 == -1)) {
1848               if (!iPad && TMath::Abs(ix-ix0) == 1 || ix*ix0 == -1) ix1 = xList[k]; //19-12-05 
1849               xList[k] = yList[k] = 0; 
1850               neighb--;
1851               break;
1852             }
1853             if ((cath || maxpad[1][0] < 0) && 
1854                 (TMath::Abs(ix-ix0) == 1 || ix*ix0 == -1)) {
1855               if (!iPad) ix1 = xList[k]; //19-12-05
1856               xList[k] = yList[k] = 0; 
1857               neighb--;
1858             }
1859           } else {
1860             if ((!cath || maxpad[0][0] < 0) && 
1861                 (TMath::Abs(ix-ix0) == 1 || ix*ix0 == -1)) {
1862               if (!iPad) ix1 = xList[k]; //19-12-05
1863               xList[k] = yList[k] = 0; 
1864               neighb--;
1865               break;
1866             }
1867             if ((cath || maxpad[1][0] < 0) && 
1868                 (TMath::Abs(iy-iy0) == 1 || iy*iy0 == -1)) {
1869               xList[k] = yList[k] = 0; 
1870               neighb--;
1871             }
1872           }
1873           break;
1874         } // for (Int_t k=0; k<nn;
1875         if (!neighb) break;
1876       } // for (Int_t j=0; j< cluster.Multiplicity();
1877       if (!neighb) continue;
1878       
1879       // Add virtual pad
1880       Int_t npads, isec;
1881       isec = npads = 0;
1882       for (Int_t j=0; j<nn; j++) 
1883       {
1884         if (xList[j] == 0 && yList[j] == 0) continue;
1885         //        npads = fnPads[0] + fnPads[1];
1886         //        fPadIJ[0][npads] = cath;
1887         //        fPadIJ[1][npads] = 0;
1888         ix = xList[j]; 
1889         iy = yList[j];
1890         if (TMath::Abs(ix-ix0) == 1 || ix*ix0 == -1) {
1891           if (iy != iy0) continue; // new segmentation - check
1892           if (nInX != 2) continue; // new
1893           if (!mirror) {
1894             if (!cath && maxpad[1][0] >= 0) continue;
1895           } else {
1896             if (cath && maxpad[0][0] >= 0) continue;
1897           }
1898           if (iPad && !iAddX) continue;
1899           AliMpPad pad = fSegmentation[cath]->PadByIndices(AliMpIntPair(ix,iy),kTRUE);
1900           //          fXyq[0][npads] = pad.Position().X();
1901           //          fXyq[1][npads] = pad.Position().Y();
1902           AliMUONPad muonPad(fDetElemId, cath, ix, iy, pad.Position().X(), pad.Position().Y(), 
1903                              pad.Dimensions().X(), pad.Dimensions().Y(), 0);
1904           //          fSegmentation[cath]->GetPadC(ix, iy, fXyq[0][npads], fXyq[1][npads], zpad);
1905           //          if (fXyq[0][npads] > 1.e+5) continue; // temporary fix
1906           if (muonPad.Coord(0) > 1.e+5) continue; // temporary fix
1907           if (ix == ix1) continue; //19-12-05
1908           if (ix1 == ix0) continue;
1909           if (maxpad[1][0] < 0 || mirror && maxpad[0][0] >= 0) {
1910             //            if (!iPad) fXyq[2][npads] = TMath::Min (sigmax[0]/100, 5.);
1911             //            else fXyq[2][npads] = TMath::Min (aamax[0]/100, 5.);
1912             if (!iPad) muonPad.SetCharge(TMath::Min (sigmax[0]/100, 5.));
1913             else muonPad.SetCharge(TMath::Min (aamax[0]/100, 5.));
1914           }
1915           else {
1916             //            if (!iPad) fXyq[2][npads] = TMath::Min (sigmax[1]/100, 5.);
1917             //            else fXyq[2][npads] = TMath::Min (aamax[1]/100, 5.);
1918             if (!iPad) muonPad.SetCharge(TMath::Min (sigmax[1]/100, 5.));
1919             else muonPad.SetCharge(TMath::Min (aamax[1]/100, 5.));
1920           }
1921           //          fXyq[2][npads] = TMath::Max (fXyq[2][npads], (float)1);
1922           if (muonPad.Charge() < 1.) muonPad.SetCharge(1.);
1923           //          fXyq[3][npads] = -2; // flag
1924           //          fPadIJ[2][npads] = ix;
1925           //          fPadIJ[3][npads] = iy;
1926           muonPad.SetReal(kFALSE);
1927           //          fnPads[1]++;
1928           //          iAddX = npads;
1929           iAddX = 1;
1930           if (fDebug) printf(" ***** Add virtual pad in X ***** %f %f %f %3d %3d %f %f \n",
1931                              muonPad.Charge(), muonPad.Coord(0), muonPad.Coord(1), ix, iy, 
1932                              muonPad.DX(), muonPad.DY());
1933           cluster.AddPad(muonPad); // add pad to the cluster
1934           ix1 = ix0;
1935           continue;
1936         } 
1937         if (nInY != 2) continue;
1938         if (!mirror && cath && maxpad[0][0] >= 0) continue;
1939         if (mirror && !cath && maxpad[1][0] >= 0) continue;
1940         if (TMath::Abs(iy-iy0) == 1 || TMath::Abs(iy*iy0) == 1) {
1941           if (ix != ix0) continue; // new segmentation - check
1942           if (iPad && !iAddY) continue;
1943           AliMpPad pad = fSegmentation[cath]->PadByIndices(AliMpIntPair(ix,iy),kTRUE);
1944           //          fXyq[0][npads] = pad.Position().X();
1945           //          fXyq[1][npads] = pad.Position().Y();
1946           //          fSegmentation[cath]->GetPadC(ix, iy, fXyq[0][npads], fXyq[1][npads], zpad);
1947           AliMUONPad muonPad(fDetElemId, cath, ix, iy, pad.Position().X(), pad.Position().Y(), 
1948                              pad.Dimensions().X(), pad.Dimensions().Y(), 0);
1949           if (iy1 == iy0) continue;
1950           //if (iPad && iy1 == iy0) continue;
1951           if (maxpad[0][0] < 0 || mirror && maxpad[1][0] >= 0) {
1952             //            if (!iPad) fXyq[2][npads] = TMath::Min (sigmax[1]/15, fgkZeroSuppression);
1953             //            else fXyq[2][npads] = TMath::Min (aamax[1]/15, fgkZeroSuppression);
1954             if (!iPad) muonPad.SetCharge(TMath::Min (sigmax[1]/15, fgkZeroSuppression));
1955             else muonPad.SetCharge(TMath::Min (aamax[1]/15, fgkZeroSuppression));
1956           }
1957           else {
1958             //            if (!iPad) fXyq[2][npads] = TMath::Min (sigmax[0]/15, fgkZeroSuppression);
1959             //            else fXyq[2][npads] = TMath::Min (aamax[0]/15, fgkZeroSuppression);
1960             if (!iPad) muonPad.SetCharge(TMath::Min (sigmax[0]/15, fgkZeroSuppression));
1961             else muonPad.SetCharge(TMath::Min (aamax[0]/15, fgkZeroSuppression));
1962           }
1963           //          fXyq[2][npads] = TMath::Max (fXyq[2][npads], (float)1);
1964           if (muonPad.Charge() < 1.) muonPad.SetCharge(1.);
1965           //          fXyq[3][npads] = -2; // flag
1966           //          fPadIJ[2][npads] = ix;
1967           //          fPadIJ[3][npads] = iy;
1968           muonPad.SetReal(kFALSE);
1969           //          fnPads[1]++;
1970           //          iAddY = npads;
1971           iAddY = 1;
1972           if (fDebug) printf(" ***** Add virtual pad in Y ***** %f %f %f %3d %3d %f %f \n", 
1973                              muonPad.Charge(), muonPad.Coord(0), muonPad.Coord(1), ix, iy, 
1974                              muonPad.DX(), muonPad.DY());
1975           cluster.AddPad(muonPad); // add pad to the cluster
1976           iy1 = iy0;
1977         }
1978       } // for (Int_t j=0; j<nn;
1979     } // for (Int_t iPad=0;
1980   } // for (cath=0; cath<2;
1981 }
1982
1983 //_____________________________________________________________________________
1984 void AliMUONClusterFinderMLEM::PadsInXandY(AliMUONCluster& cluster,
1985                                            Int_t &nInX, Int_t &nInY) const
1986 {
1987   /// Find number of pads in X and Y-directions (excluding virtual ones and
1988   /// overflows)
1989
1990   Int_t statusToTest = 1;
1991   
1992   if ( nInX < 0 ) statusToTest = 0;
1993        
1994   Bool_t mustMatch(kTRUE);
1995
1996   AliMpIntPair cn = cluster.NofPads(statusToTest,mustMatch);
1997   
1998   nInX = cn.GetFirst();
1999   nInY = cn.GetSecond();
2000 }
2001
2002 //_____________________________________________________________________________
2003 void AliMUONClusterFinderMLEM::RemovePixel(Int_t i)
2004 {
2005   /// Remove pixel at index i
2006   AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
2007   fPixArray->RemoveAt(i); 
2008   delete pixPtr;
2009 }
2010
2011 //_____________________________________________________________________________
2012 void AliMUONClusterFinderMLEM::Simple(AliMUONCluster& cluster)
2013 {
2014 /// Process simple cluster (small number of pads) without EM-procedure
2015
2016   Int_t nForFit = 1, clustFit[1] = {0}, nfit;
2017   Double_t parOk[3] = {0.}; 
2018   TObjArray *clusters[1]; 
2019   clusters[0] = fPixArray;
2020
2021   AliDebug(1,Form("nPix=%d",fPixArray->GetLast()+1));
2022
2023   for (Int_t i = 0; i < cluster.Multiplicity(); ++i) 
2024   {
2025     AliMUONPad* pad = cluster.Pad(i);
2026     if ( pad->IsSaturated()) 
2027     {
2028       pad->SetStatus(-9);
2029     }
2030     else 
2031     {
2032       pad->SetStatus(1);
2033     }
2034   }
2035   nfit = fSplitter->Fit(cluster,1, nForFit, clustFit, clusters, parOk, fClusterList);
2036 }
2037
2038 //_____________________________________________________________________________
2039 AliMUONPad* 
2040 AliMUONClusterFinderMLEM::Pixel(Int_t i) const
2041 {
2042   /// Returns pixel at index i
2043   return static_cast<AliMUONPad*>(fPixArray->UncheckedAt(i));
2044 }
2045
2046 //_____________________________________________________________________________
2047 void 
2048 AliMUONClusterFinderMLEM::Print(Option_t* what) const
2049 {
2050   /// printout
2051   TString swhat(what);
2052   swhat.ToLower();
2053   if ( swhat.Contains("precluster") )
2054   {
2055     if ( fPreCluster) fPreCluster->Print();
2056   }
2057 }
2058
2059