9a90ed7406b9926c35042e3d4c2531b50dcd8c91
[u/mrichter/AliRoot.git] / MUON / AliMUONTrackReconstructor.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 AliMUONTrackReconstructor
19 /// MUON track reconstructor using the original method
20 ///
21 /// This class contains as data:
22 /// - the parameters for the track reconstruction
23 ///
24 /// It contains as methods, among others:
25 /// - MakeTracks to build the tracks
26 ///
27
28 #include <stdlib.h>
29 #include <Riostream.h>
30 #include <TMatrixD.h>
31
32 #include "AliMUONVTrackReconstructor.h"
33 #include "AliMUONTrackReconstructor.h"
34 #include "AliMUONData.h"
35 #include "AliMUONConstants.h"
36 #include "AliMUONRawCluster.h"
37 #include "AliMUONHitForRec.h"
38 #include "AliMUONSegment.h"
39 #include "AliMUONTrack.h"
40 #include "AliMUONTrackParam.h"
41 #include "AliMUONTrackExtrap.h"
42 #include "AliLog.h"
43 #include <TVirtualFitter.h>
44
45 // Functions to be minimized with Minuit
46 void TrackChi2(Int_t &NParam, Double_t *Gradient, Double_t &Chi2, Double_t *Param, Int_t Flag);
47 void TrackChi2MCS(Int_t &NParam, Double_t *Gradient, Double_t &Chi2, Double_t *Param, Int_t Flag);
48
49 void mnvertLocal(Double_t* a, Int_t l, Int_t m, Int_t n, Int_t& ifail);
50
51 Double_t MultipleScatteringAngle2(AliMUONTrackParam *param);
52
53 /// \cond CLASSIMP
54 ClassImp(AliMUONTrackReconstructor) // Class implementation in ROOT context
55 /// \endcond
56
57 //************* Defaults parameters for reconstruction
58 const Double_t AliMUONTrackReconstructor::fgkDefaultMaxChi2 = 100.0;
59
60 TVirtualFitter* AliMUONTrackReconstructor::fgFitter = 0x0; 
61
62 //__________________________________________________________________________
63 AliMUONTrackReconstructor::AliMUONTrackReconstructor(AliMUONData* data)
64   : AliMUONVTrackReconstructor(data),
65     fMaxChi2(fgkDefaultMaxChi2)
66 {
67   /// Constructor for class AliMUONTrackReconstructor
68   
69   // Memory allocation for the TClonesArray of reconstructed tracks
70   fRecTracksPtr = new TClonesArray("AliMUONTrack", 10);
71 }
72
73   //__________________________________________________________________________
74 AliMUONTrackReconstructor::~AliMUONTrackReconstructor(void)
75 {
76   /// Destructor for class AliMUONTrackReconstructor
77   delete fRecTracksPtr;
78 }
79
80   //__________________________________________________________________________
81 void AliMUONTrackReconstructor::AddHitsForRecFromRawClusters()
82 {
83   /// To add to the list of hits for reconstruction all the raw clusters
84   TTree *treeR;
85   AliMUONHitForRec *hitForRec;
86   AliMUONRawCluster *clus;
87   Int_t iclus, nclus, nTRentries;
88   TClonesArray *rawclusters;
89   AliDebug(1,"Enter AddHitsForRecFromRawClusters");
90   
91   treeR = fMUONData->TreeR();
92   if (!treeR) {
93     AliError("TreeR must be loaded");
94     exit(0);
95   }
96   
97   nTRentries = Int_t(treeR->GetEntries());
98   
99   if (!(fMUONData->IsRawClusterBranchesInTree())) {
100     AliError(Form("RawCluster information is not avalaible, nTRentries = %d not equal to 1",nTRentries));
101     exit(0);
102   }
103
104   fMUONData->SetTreeAddress("RC");
105   fMUONData->GetRawClusters(); // only one entry  
106   
107   // Loop over tracking chambers
108   for (Int_t ch = 0; ch < AliMUONConstants::NTrackingCh(); ch++) {
109     // number of HitsForRec to 0 for the chamber
110     fNHitsForRecPerChamber[ch] = 0;
111     // index of first HitForRec for the chamber
112     if (ch == 0) fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
113     else fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = fNHitsForRec;
114     rawclusters =fMUONData->RawClusters(ch);
115     nclus = (Int_t) (rawclusters->GetEntries());
116     // Loop over (cathode correlated) raw clusters
117     for (iclus = 0; iclus < nclus; iclus++) {
118       clus = (AliMUONRawCluster*) rawclusters->UncheckedAt(iclus);
119       // new AliMUONHitForRec from raw cluster
120       // and increment number of AliMUONHitForRec's (total and in chamber)
121       hitForRec = new ((*fHitsForRecPtr)[fNHitsForRec]) AliMUONHitForRec(clus);
122       fNHitsForRec++;
123       (fNHitsForRecPerChamber[ch])++;
124       // more information into HitForRec
125       hitForRec->SetBendingReso2(clus->GetErrY() * clus->GetErrY());
126       hitForRec->SetNonBendingReso2(clus->GetErrX() * clus->GetErrX());
127       //  original raw cluster
128       hitForRec->SetChamberNumber(ch);
129       hitForRec->SetHitNumber(iclus);
130       // Z coordinate of the raw cluster (cm)
131       hitForRec->SetZ(clus->GetZ(0));
132       
133       StdoutToAliDebug(3,
134                        cout << "Chamber " << ch <<
135                        " raw cluster  " << iclus << " : " << endl;
136                        clus->Print("full");
137                        cout << "AliMUONHitForRec number (1...): " << fNHitsForRec << endl;
138                        hitForRec->Print("full");
139                        );
140     } // end of cluster loop
141   } // end of chamber loop
142   SortHitsForRecWithIncreasingChamber(); 
143   
144   AliDebug(1,"End of AddHitsForRecFromRawClusters");
145     if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() > 0) {
146       AliDebug(1, Form("NHitsForRec: %d",fNHitsForRec));
147       for (Int_t ch = 0; ch < AliMUONConstants::NTrackingCh(); ch++) {
148         AliDebug(1, Form("Chamber(0...): %d",ch));
149         AliDebug(1, Form("NHitsForRec: %d", fNHitsForRecPerChamber[ch]));
150         AliDebug(1, Form("Index(first HitForRec): %d", fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch]));
151         for (Int_t hit = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
152              hit < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] + fNHitsForRecPerChamber[ch];
153              hit++) {
154           AliDebug(1, Form("HitForRec index(0...): %d",hit));
155           ((*fHitsForRecPtr)[hit])->Dump();
156       }
157     }
158   }
159   
160   return;
161 }
162
163   //__________________________________________________________________________
164 void AliMUONTrackReconstructor::MakeSegments(void)
165 {
166   /// To make the list of segments in all stations,
167   /// from the list of hits to be reconstructed
168   AliDebug(1,"Enter MakeSegments");
169   // Loop over stations
170   for (Int_t st = 0; st < AliMUONConstants::NTrackingCh()/2; st++) MakeSegmentsPerStation(st); 
171   
172   StdoutToAliDebug(3,
173     cout << "end of MakeSegments" << endl;
174     for (Int_t st = 0; st < AliMUONConstants::NTrackingCh()/2; st++) 
175     {
176       cout << "station " << st
177             << "  has " << fNSegments[st] << " segments:"
178             << endl;
179       for (Int_t seg = 0; seg < fNSegments[st]; seg++) 
180       {
181               ((*fSegmentsPtr[st])[seg])->Print();
182       }
183     }
184                    );
185   return;
186 }
187
188   //__________________________________________________________________________
189 void AliMUONTrackReconstructor::MakeTracks(void)
190 {
191   /// To make the tracks from the list of segments and points in all stations
192   AliDebug(1,"Enter MakeTracks");
193   // Look for candidates from at least 3 aligned points in stations(1..) 4 and 5
194   MakeTrackCandidates();
195   // Follow tracks in stations(1..) 3, 2 and 1
196   FollowTracks();
197   // Remove double tracks
198   RemoveDoubleTracks();
199   UpdateHitForRecAtHit();
200 }
201
202   //__________________________________________________________________________
203 void AliMUONTrackReconstructor::MakeTrackCandidates(void)
204 {
205   /// To make track candidates
206   /// with at least 3 aligned points in stations(1..) 4 and 5
207   /// (two Segment's or one Segment and one HitForRec)
208   Int_t begStation, iBegSegment, nbCan1Seg1Hit, nbCan2Seg;
209   AliMUONSegment *begSegment;
210   AliDebug(1,"Enter MakeTrackCandidates");
211   // Loop over stations(1..) 5 and 4 for the beginning segment
212   for (begStation = 4; begStation > 2; begStation--) {
213     // Loop over segments in the beginning station
214     for (iBegSegment = 0; iBegSegment < fNSegments[begStation]; iBegSegment++) {
215       // pointer to segment
216       begSegment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[begStation])[iBegSegment]);
217       AliDebug(2,Form("Look for TrackCandidate's with Segment %d  in Station(0..) %d", iBegSegment, begStation));
218       // Look for track candidates with two segments,
219       // "begSegment" and all compatible segments in other station.
220       // Only for beginning station(1..) 5
221       // because candidates with 2 segments have to looked for only once.
222       if (begStation == 4)
223         nbCan2Seg = MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(begSegment);
224       // Look for track candidates with one segment and one point,
225       // "begSegment" and all compatible HitForRec's in other station.
226       // Only if "begSegment" does not belong already to a track candidate.
227       // Is that a too strong condition ????
228       if (!(begSegment->GetInTrack()))
229         nbCan1Seg1Hit = MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(begSegment);
230     } // for (iBegSegment = 0;...
231   } // for (begStation = 4;...
232   return;
233 }
234
235   //__________________________________________________________________________
236 Int_t AliMUONTrackReconstructor::MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(AliMUONSegment *BegSegment)
237 {
238   /// To make track candidates with two segments in stations(1..) 4 and 5,
239   /// the first segment being pointed to by "BegSegment".
240   /// Returns the number of such track candidates.
241   Int_t endStation, iEndSegment, nbCan2Seg;
242   AliMUONSegment *endSegment;
243   AliMUONSegment *extrapSegment = NULL;
244   AliMUONTrack *recTrack;
245   Double_t mcsFactor;
246   AliDebug(1,"Enter MakeTrackCandidatesWithTwoSegments");
247   // Station for the end segment
248   endStation = 7 - (BegSegment->GetHitForRec1())->GetChamberNumber() / 2;
249   // multiple scattering factor corresponding to one chamber
250   mcsFactor = 0.0136 /
251     GetBendingMomentumFromImpactParam(BegSegment->GetBendingImpact());
252   mcsFactor     = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
253   // linear extrapolation to end station
254   // number of candidates with 2 segments to 0
255   nbCan2Seg = 0;
256   // Loop over segments in the end station
257   for (iEndSegment = 0; iEndSegment < fNSegments[endStation]; iEndSegment++) {
258     // pointer to segment
259     endSegment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[endStation])[iEndSegment]);
260     // test compatibility between current segment and "extrapSegment"
261     // 4 because 4 quantities in chi2
262     extrapSegment =
263       BegSegment->CreateSegmentFromLinearExtrapToStation(endSegment->GetZ(), mcsFactor);
264     if ((endSegment->
265          NormalizedChi2WithSegment(extrapSegment,
266                                    fMaxSigma2Distance)) <= 4.0) {
267       // both segments compatible:
268       // make track candidate from "begSegment" and "endSegment"
269       AliDebug(2,Form("TrackCandidate with Segment %d in Station(0..) %d", iEndSegment, endStation));
270       // flag for both segments in one track:
271       // to be done in track constructor ????
272       BegSegment->SetInTrack(kTRUE);
273       endSegment->SetInTrack(kTRUE);
274       recTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fNRecTracks]) AliMUONTrack(BegSegment, endSegment);
275       // Set track parameters at vertex from last stations 4 & 5
276       CalcTrackParamAtVertex(recTrack);
277       fNRecTracks++;
278       if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() > 1) recTrack->RecursiveDump();
279       // increment number of track candidates with 2 segments
280       nbCan2Seg++;
281     }
282     delete extrapSegment; // should not delete HitForRec's it points to !!!!
283   } // for (iEndSegment = 0;...
284   return nbCan2Seg;
285 }
286
287   //__________________________________________________________________________
288 Int_t AliMUONTrackReconstructor::MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(AliMUONSegment *BegSegment)
289 {
290   /// To make track candidates with one segment and one point
291   /// in stations(1..) 4 and 5,
292   /// the segment being pointed to by "BegSegment".
293   Int_t ch, ch1, ch2, endStation, iHit, iHitMax, iHitMin, nbCan1Seg1Hit;
294   AliMUONHitForRec *extrapHitForRec= NULL;
295   AliMUONHitForRec *hit;
296   AliMUONTrack *recTrack;
297   Double_t mcsFactor;
298   AliDebug(1,"Enter MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint");
299   // station for the end point
300   endStation = 7 - (BegSegment->GetHitForRec1())->GetChamberNumber() / 2;
301   // multiple scattering factor corresponding to one chamber
302   mcsFactor = 0.0136 /
303     GetBendingMomentumFromImpactParam(BegSegment->GetBendingImpact());
304   mcsFactor     = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
305   // first and second chambers(0..) in the end station
306   ch1 = 2 * endStation;
307   ch2 = ch1 + 1;
308   // number of candidates to 0
309   nbCan1Seg1Hit = 0;
310   // Loop over chambers of the end station
311   for (ch = ch2; ch >= ch1; ch--) {
312     // limits for the hit index in the loop
313     iHitMin = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
314     iHitMax = iHitMin + fNHitsForRecPerChamber[ch];
315     // Loop over HitForRec's in the chamber
316     for (iHit = iHitMin; iHit < iHitMax; iHit++) {
317       // pointer to HitForRec
318       hit = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[iHit]);
319       // test compatibility between current HitForRec and "extrapHitForRec"
320       // 2 because 2 quantities in chi2
321       // linear extrapolation to chamber
322       extrapHitForRec =
323         BegSegment->CreateHitForRecFromLinearExtrapToChamber( hit->GetZ(), mcsFactor);
324       if ((hit->
325            NormalizedChi2WithHitForRec(extrapHitForRec,
326                                        fMaxSigma2Distance)) <= 2.0) {
327         // both HitForRec's compatible:
328         // make track candidate from begSegment and current HitForRec
329         AliDebug(2, Form("TrackCandidate with HitForRec  %d in Chamber(0..) %d", iHit, ch));
330         // flag for beginning segments in one track:
331         // to be done in track constructor ????
332         BegSegment->SetInTrack(kTRUE);
333         recTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fNRecTracks]) AliMUONTrack(BegSegment, hit);
334         // Set track parameters at vertex from last stations 4 & 5
335         CalcTrackParamAtVertex(recTrack);
336         // the right place to eliminate "double counting" ???? how ????
337         fNRecTracks++;
338         if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() > 1) recTrack->RecursiveDump();
339         // increment number of track candidates
340         nbCan1Seg1Hit++;
341       }
342       delete extrapHitForRec;
343     } // for (iHit = iHitMin;...
344   } // for (ch = ch2;...
345   return nbCan1Seg1Hit;
346 }
347
348   //__________________________________________________________________________
349 void AliMUONTrackReconstructor::CalcTrackParamAtVertex(AliMUONTrack *Track) const
350 {
351   /// Set track parameters at vertex.
352   /// TrackHit's are assumed to be only in stations(1..) 4 and 5,
353   /// and sorted according to increasing Z.
354   /// Parameters are calculated from information in HitForRec's
355   /// of first and last TrackHit's.
356   AliMUONTrackParam *trackParamVertex = Track->GetTrackParamAtVertex(); // pointer to track parameters at vertex
357   // Pointer to HitForRec attached to first TrackParamAtHit
358   AliMUONHitForRec *firstHit = ((AliMUONTrackParam*) (Track->GetTrackParamAtHit()->First()))->GetHitForRecPtr();
359   // Pointer to HitForRec attached to last TrackParamAtHit
360   AliMUONHitForRec *lastHit = ((AliMUONTrackParam*) (Track->GetTrackParamAtHit()->Last()))->GetHitForRecPtr();
361   // Z difference between first and last hits
362   Double_t deltaZ = firstHit->GetZ() - lastHit->GetZ();
363   // bending slope in stations(1..) 4 and 5
364   Double_t bendingSlope = (firstHit->GetBendingCoor() - lastHit->GetBendingCoor()) / deltaZ;
365   trackParamVertex->SetBendingSlope(bendingSlope);
366   // impact parameter
367   Double_t impactParam = firstHit->GetBendingCoor() - bendingSlope * firstHit->GetZ();
368   // signed bending momentum
369   trackParamVertex->SetInverseBendingMomentum(1.0 / GetBendingMomentumFromImpactParam(impactParam));
370   // bending slope at vertex
371   trackParamVertex->SetBendingSlope(bendingSlope + impactParam / fSimpleBPosition);
372   // non bending slope
373   trackParamVertex->SetNonBendingSlope((firstHit->GetNonBendingCoor() - lastHit->GetNonBendingCoor()) / deltaZ);
374   // vertex coordinates at (0,0,0)
375   trackParamVertex->SetZ(0.0);
376   trackParamVertex->SetBendingCoor(0.0);
377   trackParamVertex->SetNonBendingCoor(0.0);
378 }
379
380   //__________________________________________________________________________
381 void AliMUONTrackReconstructor::FollowTracks(void)
382 {
383   /// Follow tracks in stations(1..) 3, 2 and 1
384   // too long: should be made more modular !!!!
385   AliMUONHitForRec *bestHit, *extrapHit, *hit;
386   AliMUONSegment *bestSegment, *extrapSegment, *segment;
387   AliMUONTrack *track, *nextTrack;
388   AliMUONTrackParam *trackParam1, trackParam[2], trackParamVertex;
389   // -1 to avoid compilation warnings
390   Int_t ch = -1, chInStation, chBestHit = -1, iHit, iSegment, station, trackIndex; 
391   Double_t bestChi2, chi2, dZ1, dZ2, dZ3, maxSigma2Distance, mcsFactor;
392   Double_t bendingMomentum, chi2Norm = 0.;
393
394
395   // local maxSigma2Distance, for easy increase in testing
396   maxSigma2Distance = fMaxSigma2Distance;
397   AliDebug(2,"Enter FollowTracks");
398   // Loop over track candidates
399   track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
400   trackIndex = -1;
401   while (track) {
402     trackIndex++;
403     nextTrack = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track); // prepare next track
404     AliDebug(2,Form("FollowTracks: track candidate(0..): %d", trackIndex));
405     // Fit track candidate from parameters at vertex
406     // -> with 3 parameters (X_vertex and Y_vertex are fixed)
407     // without multiple Coulomb scattering
408     Fit(track,0,0);
409     if (AliLog::GetGlobalDebugLevel()> 2) {
410       cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
411            << " after fit in stations(0..) 3 and 4" << endl;
412       track->RecursiveDump();
413     }
414     // Loop over stations(1..) 3, 2 and 1
415     // something SPECIAL for stations 2 and 1 for majority 3 coincidence ????
416     // otherwise: majority coincidence 2 !!!!
417     for (station = 2; station >= 0; station--) {
418       // Track parameters at first track hit (smallest Z)
419       trackParam1 = (AliMUONTrackParam*) (track->GetTrackParamAtHit()->First());
420       // extrapolation to station
421       AliMUONTrackExtrap::ExtrapToStation(trackParam1, station, trackParam);
422       extrapSegment = new AliMUONSegment(); //  empty segment
423       // multiple scattering factor corresponding to one chamber
424       // and momentum in bending plane (not total)
425       mcsFactor = 0.0136 * trackParam1->GetInverseBendingMomentum();
426       mcsFactor = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
427       // Z difference from previous station
428       dZ1 = AliMUONConstants::DefaultChamberZ(2 * station) -
429             AliMUONConstants::DefaultChamberZ(2 * station + 2);
430       // Z difference between the two previous stations
431       dZ2 = AliMUONConstants::DefaultChamberZ(2 * station + 2) -
432             AliMUONConstants::DefaultChamberZ(2 * station + 4);
433       // Z difference between the two chambers in the previous station
434       dZ3 = AliMUONConstants::DefaultChamberZ(2 * station) -
435             AliMUONConstants::DefaultChamberZ(2 * station + 1);
436       extrapSegment->SetBendingCoorReso2(fBendingResolution * fBendingResolution);
437       extrapSegment->SetNonBendingCoorReso2(fNonBendingResolution * fNonBendingResolution);
438       extrapSegment->UpdateFromStationTrackParam(trackParam, mcsFactor, dZ1, dZ2, dZ3, station,
439                                                  trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
440       bestChi2 = 5.0;
441       bestSegment = NULL;
442       if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() > 2) {
443         cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
444              << " Look for segment in station(0..): " << station << endl;
445       }
446
447       // Loop over segments in station
448       for (iSegment = 0; iSegment < fNSegments[station]; iSegment++) {
449         // Look for best compatible Segment in station
450         // should consider all possibilities ????
451         // multiple scattering ????
452         // separation in 2 functions: Segment and HitForRec ????
453         segment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[station])[iSegment]);
454         // correction of corrected segment (fBendingCoor and fNonBendingCoor)
455         // according to real Z value of "segment" and slopes of "extrapSegment"
456         AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(&(trackParam[0]), segment->GetZ());
457         AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(&(trackParam[1]), segment->GetZ()); // now same as trackParam[0] !?!?!?!?!?!
458         extrapSegment->SetBendingCoor((&(trackParam[0]))->GetBendingCoor());
459         extrapSegment->SetNonBendingCoor((&(trackParam[0]))->GetNonBendingCoor());
460         extrapSegment->SetBendingSlope((&(trackParam[0]))->GetBendingSlope());
461         extrapSegment->SetNonBendingSlope((&(trackParam[0]))->GetNonBendingSlope());
462         chi2 = segment->NormalizedChi2WithSegment(extrapSegment, maxSigma2Distance);
463         if (chi2 < bestChi2) {
464           // update best Chi2 and Segment if better found
465           bestSegment = segment;
466           bestChi2 = chi2;
467         }
468       }
469       if (bestSegment) {
470         // best segment found: add it to track candidate
471         AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(&(trackParam[0]), bestSegment->GetZ());
472         track->AddTrackParamAtHit(&(trackParam[0]),bestSegment->GetHitForRec1());
473         AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(&(trackParam[1]), bestSegment->GetZ()); // now same as trackParam[0] !?!?!?!?!?!
474         track->AddTrackParamAtHit(&(trackParam[1]),bestSegment->GetHitForRec2());
475         AliDebug(3, Form("FollowTracks: track candidate(0..): %d  Added segment in station(0..): %d", trackIndex, station));
476         if (AliLog::GetGlobalDebugLevel()>2) track->RecursiveDump();
477       } else {
478         // No best segment found:
479         // Look for best compatible HitForRec in station:
480         // should consider all possibilities ????
481         // multiple scattering ???? do about like for extrapSegment !!!!
482         extrapHit = new AliMUONHitForRec(); //  empty hit
483         bestChi2 = 3.0;
484         bestHit = NULL;
485         AliDebug(3, Form("FollowTracks: track candidate(0..): %d Segment not found, look for hit in station(0..): %d ", 
486                          trackIndex, station));
487         
488         // Loop over chambers of the station
489         for (chInStation = 0; chInStation < 2; chInStation++) {
490           ch = 2 * station + chInStation;
491           for (iHit = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch]; iHit < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch]+fNHitsForRecPerChamber[ch]; iHit++) {
492             hit = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[iHit]);
493             // coordinates of extrapolated hit
494             AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(&(trackParam[chInStation]), hit->GetZ());
495             extrapHit->SetBendingCoor((&(trackParam[chInStation]))->GetBendingCoor());
496             extrapHit->SetNonBendingCoor((&(trackParam[chInStation]))->GetNonBendingCoor());
497             // resolutions from "extrapSegment"
498             extrapHit->SetBendingReso2(extrapSegment->GetBendingCoorReso2());
499             extrapHit->SetNonBendingReso2(extrapSegment->GetNonBendingCoorReso2());
500             // Loop over hits in the chamber
501             // condition for hit not already in segment ????
502             chi2 = hit->NormalizedChi2WithHitForRec(extrapHit, maxSigma2Distance);
503             if (chi2 < bestChi2) {
504               // update best Chi2 and HitForRec if better found
505               bestHit = hit;
506               bestChi2 = chi2;
507               chBestHit = chInStation;
508             }
509           }
510         }
511         if (bestHit) {
512           // best hit found: add it to track candidate
513           AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(&(trackParam[chBestHit]), bestHit->GetZ());
514           track->AddTrackParamAtHit(&(trackParam[chBestHit]),bestHit);
515           if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() > 2) {
516             cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
517                  << " Added hit in station(0..): " << station << endl;
518             track->RecursiveDump();
519           }
520         } else {
521           // Remove current track candidate
522           // and corresponding TrackHit's, ...
523           fRecTracksPtr->Remove(track);
524           fNRecTracks--;
525           delete extrapSegment;
526           delete extrapHit;
527           break; // stop the search for this candidate:
528           // exit from the loop over station
529         }
530         delete extrapHit;
531       }
532       delete extrapSegment;
533       // Sort TrackParamAtHit according to increasing Z
534       track->GetTrackParamAtHit()->Sort();
535       // Update track parameters at first track hit (smallest Z)
536       trackParam1 = (AliMUONTrackParam*) (track->GetTrackParamAtHit()->First());
537       bendingMomentum = 0.;
538       if (TMath::Abs(trackParam1->GetInverseBendingMomentum()) > 0.)
539         bendingMomentum = TMath::Abs(1/(trackParam1->GetInverseBendingMomentum()));
540       // Track removed if bendingMomentum not in window [min, max]
541       if ((bendingMomentum < fMinBendingMomentum) || (bendingMomentum > fMaxBendingMomentum)) {
542         fRecTracksPtr->Remove(track);
543         fNRecTracks--;
544         break; // stop the search for this candidate:
545         // exit from the loop over station 
546       }
547       // Track fit from parameters at first hit
548       // -> with 5 parameters (momentum and position)
549       // with multiple Coulomb scattering if all stations
550       if (station == 0) Fit(track,1,1);
551       // without multiple Coulomb scattering if not all stations
552       else Fit(track,1,0);
553       Double_t numberOfDegFree = (2.0 * track->GetNTrackHits() - 5);
554       if (numberOfDegFree > 0) {
555         chi2Norm =  track->GetFitFMin() / numberOfDegFree;
556       } else {
557         chi2Norm = 1.e10;
558       }
559       // Track removed if normalized chi2 too high
560       if (chi2Norm > fMaxChi2) {
561         fRecTracksPtr->Remove(track);
562         fNRecTracks--;
563         break; // stop the search for this candidate:
564         // exit from the loop over station 
565       }
566       if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() > 2) {
567         cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
568              << " after fit from station(0..): " << station << " to 4" << endl;
569         track->RecursiveDump();
570       }
571       // Track extrapolation to the vertex through the absorber (Branson)
572       // after going through the first station
573       if (station == 0) {
574         trackParamVertex = *((AliMUONTrackParam*) (track->GetTrackParamAtHit()->First()));
575         AliMUONTrackExtrap::ExtrapToVertex(&trackParamVertex, 0., 0., 0.);
576         track->SetTrackParamAtVertex(&trackParamVertex);
577         if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() > 0) {
578           cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
579                << " after extrapolation to vertex" << endl;
580           track->RecursiveDump();
581         }
582       }
583     } // for (station = 2;...
584     // go really to next track
585     track = nextTrack;
586   } // while (track)
587   // Compression of track array (necessary after Remove)
588   fRecTracksPtr->Compress();
589   return;
590 }
591
592   //__________________________________________________________________________
593 void AliMUONTrackReconstructor::Fit(AliMUONTrack *Track, Int_t FitStart, Int_t FitMCS)
594 {
595   /// Fit the track "Track",
596   /// with or without multiple Coulomb scattering according to "FitMCS",
597   /// starting, according to "FitStart",
598   /// with track parameters at vertex or at the first TrackHit.
599   
600   if ((FitStart != 0) && (FitStart != 1)) {
601     cout << "ERROR in AliMUONTrackReconstructor::Fit(...)" << endl;
602     cout << "FitStart = " << FitStart << " is neither 0 nor 1" << endl;
603     exit(0);
604   }
605   if ((FitMCS != 0) && (FitMCS != 1)) {
606     cout << "ERROR in AliMUONTrackReconstructor::Fit(...)" << endl;
607     cout << "FitMCS = " << FitMCS << " is neither 0 nor 1" << endl;
608     exit(0);
609   }
610   
611   Double_t arg[1], benC, errorParam, invBenP, lower, nonBenC, upper, x, y;
612   char parName[50];
613   AliMUONTrackParam *trackParam;
614   // Check if Minuit is initialized...
615   fgFitter = TVirtualFitter::Fitter(Track,5);
616   fgFitter->Clear(); // necessary ???? probably yes
617   // how to reset the printout number at every fit ????
618   // is there any risk to leave it like that ????
619   // how to go faster ???? choice of Minuit parameters like EDM ????
620   // choice of function to be minimized according to fFitMCS
621   if (FitMCS == 0) fgFitter->SetFCN(TrackChi2);
622   else fgFitter->SetFCN(TrackChi2MCS);
623   // Switch off printout
624   arg[0] = -1;
625   fgFitter->ExecuteCommand("SET PRINT", arg, 1); // More printing !!!!
626   // No warnings
627   fgFitter->ExecuteCommand("SET NOW", arg, 0);
628   // Parameters according to "fFitStart"
629   // (should be a function to be used at every place where needed ????)
630   if (FitStart == 0) trackParam = Track->GetTrackParamAtVertex();
631   else trackParam = (AliMUONTrackParam*) (Track->GetTrackParamAtHit()->First());
632   // set first 3 Minuit parameters
633   // could be tried with no limits for the search (min=max=0) ????
634   fgFitter->SetParameter(0, "InvBenP",
635                          trackParam->GetInverseBendingMomentum(),
636                          0.003, -0.4, 0.4);
637   fgFitter->SetParameter(1, "BenS",
638                          trackParam->GetBendingSlope(),
639                          0.001, -0.5, 0.5);
640   fgFitter->SetParameter(2, "NonBenS",
641                          trackParam->GetNonBendingSlope(),
642                          0.001, -0.5, 0.5);
643   if (FitStart == 1) {
644     // set last 2 Minuit parameters when we start from first track hit
645     // mandatory limits in Bending to avoid NaN values of parameters
646     fgFitter->SetParameter(3, "X",
647                            trackParam->GetNonBendingCoor(),
648                            0.03, -500.0, 500.0);
649     // mandatory limits in non Bending to avoid NaN values of parameters
650     fgFitter->SetParameter(4, "Y",
651                            trackParam->GetBendingCoor(),
652                            0.10, -500.0, 500.0);
653   }
654   // search without gradient calculation in the function
655   fgFitter->ExecuteCommand("SET NOGRADIENT", arg, 0);
656   // minimization
657   fgFitter->ExecuteCommand("MINIMIZE", arg, 0);
658   // exit from Minuit
659   //  fgFitter->ExecuteCommand("EXIT", arg, 0); // necessary ????
660   // get results into "invBenP", "benC", "nonBenC" ("x", "y")
661   fgFitter->GetParameter(0, parName, invBenP, errorParam, lower, upper);
662   trackParam->SetInverseBendingMomentum(invBenP);
663   fgFitter->GetParameter(1, parName, benC, errorParam, lower, upper);
664   trackParam->SetBendingSlope(benC);
665   fgFitter->GetParameter(2, parName, nonBenC, errorParam, lower, upper);
666   trackParam->SetNonBendingSlope(nonBenC);
667   if (FitStart == 1) {
668     fgFitter->GetParameter(3, parName, x, errorParam, lower, upper);
669     trackParam->SetNonBendingCoor(x);
670     fgFitter->GetParameter(4, parName, y, errorParam, lower, upper);
671     trackParam->SetBendingCoor(y);
672   }
673   // global result of the fit
674   Double_t fedm, errdef, fitFMin;
675   Int_t npari, nparx;
676   fgFitter->GetStats(fitFMin, fedm, errdef, npari, nparx);
677   Track->SetFitFMin(fitFMin);
678 }
679
680   //__________________________________________________________________________
681 void TrackChi2(Int_t &NParam, Double_t * /*Gradient*/, Double_t &Chi2, Double_t *Param, Int_t /*Flag*/)
682 {
683   /// Return the "Chi2" to be minimized with Minuit for track fitting,
684   /// with "NParam" parameters
685   /// and their current values in array pointed to by "Param".
686   /// Assumes that the track hits are sorted according to increasing Z.
687   /// Track parameters at each TrackHit are updated accordingly.
688   /// Multiple Coulomb scattering is not taken into account
689   AliMUONTrack *trackBeingFitted;
690   AliMUONTrackParam param1;
691   AliMUONTrackParam* trackParamAtHit;
692   AliMUONHitForRec* hitForRec;
693   Chi2 = 0.0; // initialize Chi2
694   // copy of track parameters to be fitted
695   trackBeingFitted = (AliMUONTrack*) AliMUONTrackReconstructor::Fitter()->GetObjectFit();
696   // 3 parameters means fit track candidate from parameters at vertex (X_vertex and Y_vertex are fixed)
697   if (NParam == 3) param1 = *(trackBeingFitted->GetTrackParamAtVertex());
698   else param1 = *((AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->First()));
699   // Minuit parameters to be fitted into this copy
700   param1.SetInverseBendingMomentum(Param[0]);
701   param1.SetBendingSlope(Param[1]);
702   param1.SetNonBendingSlope(Param[2]);
703   if (NParam == 5) {
704     param1.SetNonBendingCoor(Param[3]);
705     param1.SetBendingCoor(Param[4]);
706   }
707   // Follow track through all planes of track hits
708   trackParamAtHit = (AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->First());
709   while (trackParamAtHit) {
710     hitForRec = trackParamAtHit->GetHitForRecPtr();
711     // extrapolation to the plane of the hitForRec attached to the current trackParamAtHit
712     AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(&param1, hitForRec->GetZ());
713     // update track parameters of the current hit
714     trackParamAtHit->SetTrackParam(param1);
715     // Increment Chi2
716     // done hit per hit, with hit resolution,
717     // and not with point and angle like in "reco_muon.F" !!!!
718     // Needs to add multiple scattering contribution ????
719     Double_t dX = hitForRec->GetNonBendingCoor() - param1.GetNonBendingCoor();
720     Double_t dY = hitForRec->GetBendingCoor() - param1.GetBendingCoor();
721     Chi2 = Chi2 + dX * dX / hitForRec->GetNonBendingReso2() + dY * dY / hitForRec->GetBendingReso2();
722     trackParamAtHit = (AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->After(trackParamAtHit));
723   }
724 }
725
726   //__________________________________________________________________________
727 void TrackChi2MCS(Int_t &NParam, Double_t * /*Gradient*/, Double_t &Chi2, Double_t *Param, Int_t /*Flag*/)
728 {
729   /// Return the "Chi2" to be minimized with Minuit for track fitting,
730   /// with "NParam" parameters
731   /// and their current values in array pointed to by "Param".
732   /// Assumes that the track hits are sorted according to increasing Z.
733   /// Track parameters at each TrackHit are updated accordingly.
734   /// Multiple Coulomb scattering is taken into account with covariance matrix.
735   AliMUONTrack *trackBeingFitted;
736   AliMUONTrackParam param1;
737   AliMUONTrackParam* trackParamAtHit;
738   AliMUONHitForRec* hitForRec;
739   Chi2 = 0.0; // initialize Chi2
740   // copy of track parameters to be fitted
741   trackBeingFitted = (AliMUONTrack*) AliMUONTrackReconstructor::Fitter()->GetObjectFit();
742   // 3 parameters means fit track candidate from parameters at vertex (X_vertex and Y_vertex are fixed)
743   if (NParam == 3) param1 = *(trackBeingFitted->GetTrackParamAtVertex());
744   else param1 = *((AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->First()));
745   // Minuit parameters to be fitted into this copy
746   param1.SetInverseBendingMomentum(Param[0]);
747   param1.SetBendingSlope(Param[1]);
748   param1.SetNonBendingSlope(Param[2]);
749   if (NParam == 5) {
750     param1.SetNonBendingCoor(Param[3]);
751     param1.SetBendingCoor(Param[4]);
752   }
753
754   Int_t chCurrent, chPrev = 0, hitNumber, hitNumber1, hitNumber2, hitNumber3;
755   Double_t z1, z2, z3;
756   AliMUONTrackParam *trackParamAtHit1, *trackParamAtHit2, *trackParamAtHit3;
757   AliMUONHitForRec *hitForRec1, *hitForRec2;
758   Double_t hbc1, hbc2, pbc1, pbc2;
759   Double_t hnbc1, hnbc2, pnbc1, pnbc2;
760   Int_t numberOfHit = trackBeingFitted->GetNTrackHits();
761   TMatrixD *covBending = new TMatrixD(numberOfHit, numberOfHit);
762   TMatrixD *covNonBending = new TMatrixD(numberOfHit, numberOfHit);
763   Double_t *msa2 = new Double_t[numberOfHit];
764
765   // Predicted coordinates and  multiple scattering angles are first calculated
766   for (hitNumber = 0; hitNumber < numberOfHit; hitNumber++) {
767     trackParamAtHit = (AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->UncheckedAt(hitNumber));
768     hitForRec = trackParamAtHit->GetHitForRecPtr();
769     // extrapolation to the plane of the hitForRec attached to the current trackParamAtHit
770     AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(&param1, hitForRec->GetZ());
771     // update track parameters of the current hit
772     trackParamAtHit->SetTrackParam(param1);
773     // square of multiple scattering angle at current hit, with one chamber
774     msa2[hitNumber] = MultipleScatteringAngle2(&param1);
775     // correction for eventual missing hits or multiple hits in a chamber,
776     // according to the number of chambers
777     // between the current hit and the previous one
778     chCurrent = hitForRec->GetChamberNumber();
779     if (hitNumber > 0) msa2[hitNumber] = msa2[hitNumber] * (chCurrent - chPrev);
780     chPrev = chCurrent;
781   }
782
783   // Calculates the covariance matrix
784   for (hitNumber1 = 0; hitNumber1 < numberOfHit; hitNumber1++) { 
785     trackParamAtHit1 = (AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->UncheckedAt(hitNumber1));
786     hitForRec1 = trackParamAtHit1->GetHitForRecPtr();
787     z1 = hitForRec1->GetZ();
788     for (hitNumber2 = hitNumber1; hitNumber2 < numberOfHit; hitNumber2++) {
789       trackParamAtHit2 = (AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->UncheckedAt(hitNumber2));
790       z2 = trackParamAtHit2->GetHitForRecPtr()->GetZ();
791       // initialization to 0 (diagonal plus upper triangular part)
792       (*covBending)(hitNumber2, hitNumber1) = 0.0;
793       // contribution from multiple scattering in bending plane:
794       // loop over upstream hits
795       for (hitNumber3 = 0; hitNumber3 < hitNumber1; hitNumber3++) {     
796         trackParamAtHit3 = (AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->UncheckedAt(hitNumber3));
797         z3 = trackParamAtHit3->GetHitForRecPtr()->GetZ();
798         (*covBending)(hitNumber2, hitNumber1) = (*covBending)(hitNumber2, hitNumber1) + ((z1 - z3) * (z2 - z3) * msa2[hitNumber3]); 
799       }
800       // equal contribution from multiple scattering in non bending plane
801       (*covNonBending)(hitNumber2, hitNumber1) = (*covBending)(hitNumber2, hitNumber1);
802       if (hitNumber1 == hitNumber2) {
803         // Diagonal elements: add contribution from position measurements
804         // in bending plane
805         (*covBending)(hitNumber2, hitNumber1) = (*covBending)(hitNumber2, hitNumber1) + hitForRec1->GetBendingReso2();
806         // and in non bending plane
807         (*covNonBending)(hitNumber2, hitNumber1) = (*covNonBending)(hitNumber2, hitNumber1) + hitForRec1->GetNonBendingReso2();
808       } else {
809         // Non diagonal elements: symmetrization
810         // for bending plane
811         (*covBending)(hitNumber1, hitNumber2) = (*covBending)(hitNumber2, hitNumber1);
812         // and non bending plane
813         (*covNonBending)(hitNumber1, hitNumber2) = (*covNonBending)(hitNumber2, hitNumber1);
814       }
815     } // for (hitNumber2 = hitNumber1;...
816   } // for (hitNumber1 = 0;...
817     
818   // Inversion of covariance matrices
819   // with "mnvertLocal", local "mnvert" function of Minuit.
820   // One cannot use directly "mnvert" since "TVirtualFitter" does not know it.
821   // One will have to replace this local function by the right inversion function
822   // from a specialized Root package for symmetric positive definite matrices,
823   // when available!!!!
824   Int_t ifailBending;
825   mnvertLocal(&((*covBending)(0,0)), numberOfHit, numberOfHit, numberOfHit, ifailBending);
826   Int_t ifailNonBending;
827   mnvertLocal(&((*covNonBending)(0,0)), numberOfHit, numberOfHit, numberOfHit, ifailNonBending);
828
829   // It would be worth trying to calculate the inverse of the covariance matrix
830   // only once per fit, since it cannot change much in principle,
831   // and it would save a lot of computing time !!!!
832   
833   // Calculates Chi2
834   if ((ifailBending == 0) && (ifailNonBending == 0)) {
835     // with Multiple Scattering if inversion correct
836     for (hitNumber1 = 0; hitNumber1 < numberOfHit ; hitNumber1++) { 
837       trackParamAtHit1 = (AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->UncheckedAt(hitNumber1));
838       hitForRec1 = trackParamAtHit1->GetHitForRecPtr();
839       hbc1 = hitForRec1->GetBendingCoor();
840       pbc1 = trackParamAtHit1->GetBendingCoor();
841       hnbc1 = hitForRec1->GetNonBendingCoor();
842       pnbc1 = trackParamAtHit1->GetNonBendingCoor();
843       for (hitNumber2 = 0; hitNumber2 < numberOfHit; hitNumber2++) {
844         trackParamAtHit2 = (AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->UncheckedAt(hitNumber2));
845         hitForRec2 = trackParamAtHit2->GetHitForRecPtr();
846         hbc2 = hitForRec2->GetBendingCoor();
847         pbc2 = trackParamAtHit2->GetBendingCoor();
848         hnbc2 = hitForRec2->GetNonBendingCoor();
849         pnbc2 = trackParamAtHit2->GetNonBendingCoor();
850         Chi2 += ((*covBending)(hitNumber2, hitNumber1) * (hbc1 - pbc1) * (hbc2 - pbc2)) +
851                 ((*covNonBending)(hitNumber2, hitNumber1) * (hnbc1 - pnbc1) * (hnbc2 - pnbc2));
852       }
853     }
854   } else {
855     // without Multiple Scattering if inversion impossible
856     for (hitNumber1 = 0; hitNumber1 < numberOfHit ; hitNumber1++) { 
857       trackParamAtHit1 = (AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->UncheckedAt(hitNumber1));
858       hitForRec1 = trackParamAtHit1->GetHitForRecPtr();
859       hbc1 = hitForRec1->GetBendingCoor();
860       pbc1 = trackParamAtHit1->GetBendingCoor();
861       hnbc1 = hitForRec1->GetNonBendingCoor();
862       pnbc1 = trackParamAtHit1->GetNonBendingCoor();
863       Chi2 += ((hbc1 - pbc1) * (hbc1 - pbc1) / hitForRec1->GetBendingReso2()) +
864               ((hnbc1 - pnbc1) * (hnbc1 - pnbc1) / hitForRec1->GetNonBendingReso2());
865     }
866   }
867   
868   delete covBending;
869   delete covNonBending;
870   delete [] msa2;
871 }
872
873 Double_t MultipleScatteringAngle2(AliMUONTrackParam *param)
874 {
875   /// Returns square of multiple Coulomb scattering angle
876   /// from TrackParamAtHit pointed to by "param"
877   Double_t slopeBending, slopeNonBending, radiationLength, inverseBendingMomentum2, inverseTotalMomentum2;
878   Double_t varMultipleScatteringAngle;
879   // Better implementation in AliMUONTrack class ????
880   slopeBending = param->GetBendingSlope();
881   slopeNonBending = param->GetNonBendingSlope();
882   // thickness in radiation length for the current track,
883   // taking local angle into account
884   radiationLength = AliMUONConstants::DefaultChamberThicknessInX0() *
885                     TMath::Sqrt(1.0 + slopeBending*slopeBending + slopeNonBending*slopeNonBending);
886   inverseBendingMomentum2 =  param->GetInverseBendingMomentum() * param->GetInverseBendingMomentum();
887   inverseTotalMomentum2 = inverseBendingMomentum2 * (1.0 + slopeBending * slopeBending) /
888                           (1.0 + slopeBending *slopeBending + slopeNonBending * slopeNonBending); 
889   varMultipleScatteringAngle = 0.0136 * (1.0 + 0.038 * TMath::Log(radiationLength));
890   // The velocity is assumed to be 1 !!!!
891   varMultipleScatteringAngle = inverseTotalMomentum2 * radiationLength * varMultipleScatteringAngle * varMultipleScatteringAngle;
892   return varMultipleScatteringAngle;
893 }
894
895 //______________________________________________________________________________
896  void mnvertLocal(Double_t *a, Int_t l, Int_t, Int_t n, Int_t &ifail)
897 {
898 ///*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*Inverts a symmetric matrix*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*
899 ///*-*                    ==========================
900 ///*-*        inverts a symmetric matrix.   matrix is first scaled to
901 ///*-*        have all ones on the diagonal (equivalent to change of units)
902 ///*-*        but no pivoting is done since matrix is positive-definite.
903 ///*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*
904
905   // taken from TMinuit package of Root (l>=n)
906   // fVERTs, fVERTq and fVERTpp changed to localVERTs, localVERTq and localVERTpp
907   //  Double_t localVERTs[n], localVERTq[n], localVERTpp[n];
908   Double_t * localVERTs = new Double_t[n];
909   Double_t * localVERTq = new Double_t[n];
910   Double_t * localVERTpp = new Double_t[n];
911   // fMaxint changed to localMaxint
912   Int_t localMaxint = n;
913
914     /* System generated locals */
915     Int_t aOffset;
916
917     /* Local variables */
918     Double_t si;
919     Int_t i, j, k, kp1, km1;
920
921     /* Parameter adjustments */
922     aOffset = l + 1;
923     a -= aOffset;
924
925     /* Function Body */
926     ifail = 0;
927     if (n < 1) goto L100;
928     if (n > localMaxint) goto L100;
929 //*-*-                  scale matrix by sqrt of diag elements
930     for (i = 1; i <= n; ++i) {
931         si = a[i + i*l];
932         if (si <= 0) goto L100;
933         localVERTs[i-1] = 1 / TMath::Sqrt(si);
934     }
935     for (i = 1; i <= n; ++i) {
936         for (j = 1; j <= n; ++j) {
937             a[i + j*l] = a[i + j*l]*localVERTs[i-1]*localVERTs[j-1];
938         }
939     }
940 //*-*-                                       . . . start main loop . . . .
941     for (i = 1; i <= n; ++i) {
942         k = i;
943 //*-*-                  preparation for elimination step1
944         if (a[k + k*l] != 0) localVERTq[k-1] = 1 / a[k + k*l];
945         else goto L100;
946         localVERTpp[k-1] = 1;
947         a[k + k*l] = 0;
948         kp1 = k + 1;
949         km1 = k - 1;
950         if (km1 < 0) goto L100;
951         else if (km1 == 0) goto L50;
952         else               goto L40;
953 L40:
954         for (j = 1; j <= km1; ++j) {
955             localVERTpp[j-1] = a[j + k*l];
956             localVERTq[j-1]  = a[j + k*l]*localVERTq[k-1];
957             a[j + k*l]   = 0;
958         }
959 L50:
960         if (k - n < 0) goto L51;
961         else if (k - n == 0) goto L60;
962         else                goto L100;
963 L51:
964         for (j = kp1; j <= n; ++j) {
965             localVERTpp[j-1] = a[k + j*l];
966             localVERTq[j-1]  = -a[k + j*l]*localVERTq[k-1];
967             a[k + j*l]   = 0;
968         }
969 //*-*-                  elimination proper
970 L60:
971         for (j = 1; j <= n; ++j) {
972             for (k = j; k <= n; ++k) { a[j + k*l] += localVERTpp[j-1]*localVERTq[k-1]; }
973         }
974     }
975 //*-*-                  elements of left diagonal and unscaling
976     for (j = 1; j <= n; ++j) {
977         for (k = 1; k <= j; ++k) {
978             a[k + j*l] = a[k + j*l]*localVERTs[k-1]*localVERTs[j-1];
979             a[j + k*l] = a[k + j*l];
980         }
981     }
982     delete [] localVERTs;
983     delete [] localVERTq;
984     delete [] localVERTpp;
985     return;
986 //*-*-                  failure return
987 L100:
988     delete [] localVERTs;
989     delete [] localVERTq;
990     delete [] localVERTpp;
991     ifail = 1;
992 } /* mnvertLocal */
993
994   //__________________________________________________________________________
995 void AliMUONTrackReconstructor::RemoveDoubleTracks(void)
996 {
997   /// To remove double tracks.
998   /// Tracks are considered identical
999   /// if they have at least half of their hits in common.
1000   /// Among two identical tracks, one keeps the track with the larger number of hits
1001   /// or, if these numbers are equal, the track with the minimum Chi2.
1002   AliMUONTrack *track1, *track2, *trackToRemove;
1003   Int_t hitsInCommon, nHits1, nHits2;
1004   Bool_t removedTrack1;
1005   // Loop over first track of the pair
1006   track1 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1007   while (track1) {
1008     removedTrack1 = kFALSE;
1009     nHits1 = track1->GetNTrackHits();
1010     // Loop over second track of the pair
1011     track2 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track1);
1012     while (track2) {
1013       nHits2 = track2->GetNTrackHits();
1014       // number of hits in common between two tracks
1015       hitsInCommon = track1->HitsInCommon(track2);
1016       // check for identical tracks
1017       if ((4 * hitsInCommon) >= (nHits1 + nHits2)) {
1018         // decide which track to remove
1019         if ((nHits1 > nHits2) || ((nHits1 == nHits2) && (track1->GetFitFMin() < track2->GetFitFMin()))) {
1020           // remove track2 and continue the second loop with the track next to track2
1021           trackToRemove = track2;
1022           track2 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track2);
1023           fRecTracksPtr->Remove(trackToRemove);
1024           fNRecTracks--;
1025           fRecTracksPtr->Compress(); // this is essential to retrieve the TClonesArray afterwards
1026         } else {
1027           // else remove track1 and continue the first loop with the track next to track1
1028           trackToRemove = track1;
1029           track1 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track1);
1030           fRecTracksPtr->Remove(trackToRemove);
1031           fNRecTracks--;
1032           fRecTracksPtr->Compress(); // this is essential to retrieve the TClonesArray afterwards
1033           removedTrack1 = kTRUE;
1034           break;
1035         }
1036       } else track2 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track2);
1037     } // track2
1038     if (removedTrack1) continue;
1039     track1 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track1);
1040   } // track1
1041   return;
1042 }
1043
1044   //__________________________________________________________________________
1045 void AliMUONTrackReconstructor::UpdateHitForRecAtHit()
1046 {
1047   /// Set cluster parameters after track fitting. Fill fHitForRecAtHit of AliMUONTrack's
1048   AliMUONTrack *track;
1049   AliMUONTrackParam *trackParamAtHit;
1050   track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1051   while (track) {
1052     trackParamAtHit = (AliMUONTrackParam*) (track->GetTrackParamAtHit()->First());
1053     while (trackParamAtHit) {
1054       track->AddHitForRecAtHit(trackParamAtHit->GetHitForRecPtr());
1055       trackParamAtHit = (AliMUONTrackParam*) (track->GetTrackParamAtHit()->After(trackParamAtHit)); 
1056     }
1057     track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track);
1058   }
1059   return;
1060 }
1061
1062   //__________________________________________________________________________
1063 void AliMUONTrackReconstructor::EventDump(void)
1064 {
1065   /// Dump reconstructed event (track parameters at vertex and at first hit),
1066   /// and the particle parameters
1067   AliMUONTrack *track;
1068   AliMUONTrackParam *trackParam, *trackParam1;
1069   Double_t bendingSlope, nonBendingSlope, pYZ;
1070   Double_t pX, pY, pZ, x, y, z, c;
1071   Int_t trackIndex, nTrackHits;
1072  
1073   AliDebug(1,"****** enter EventDump ******");
1074   AliDebug(1, Form("Number of Reconstructed tracks : %d", fNRecTracks)); 
1075   
1076   fRecTracksPtr->Compress(); // for simple loop without "Next" since no hole
1077   // Loop over reconstructed tracks
1078   for (trackIndex = 0; trackIndex < fNRecTracks; trackIndex++) {
1079     AliDebug(1, Form("track number: %d", trackIndex));
1080     // function for each track for modularity ????
1081     track = (AliMUONTrack*) ((*fRecTracksPtr)[trackIndex]);
1082     nTrackHits = track->GetNTrackHits();
1083     AliDebug(1, Form("Number of track hits: %d ", nTrackHits));
1084     // track parameters at Vertex
1085     trackParam = track->GetTrackParamAtVertex();
1086     x = trackParam->GetNonBendingCoor();
1087     y = trackParam->GetBendingCoor();
1088     z = trackParam->GetZ();
1089     bendingSlope = trackParam->GetBendingSlope();
1090     nonBendingSlope = trackParam->GetNonBendingSlope();
1091     pYZ = 1/TMath::Abs(trackParam->GetInverseBendingMomentum());
1092     pZ = pYZ/TMath::Sqrt(1+bendingSlope*bendingSlope);
1093     pX = pZ * nonBendingSlope;
1094     pY = pZ * bendingSlope;
1095     c = TMath::Sign(1.0, trackParam->GetInverseBendingMomentum());
1096     AliDebug(1, Form("Track parameters at Vertex z= %f: X= %f Y= %f pX= %f pY= %f pZ= %f c= %f\n",
1097                      z, x, y, pX, pY, pZ, c));
1098
1099     // track parameters at first hit
1100     trackParam1 = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtHit()->First();
1101     x = trackParam1->GetNonBendingCoor();
1102     y = trackParam1->GetBendingCoor();
1103     z = trackParam1->GetZ();
1104     bendingSlope = trackParam1->GetBendingSlope();
1105     nonBendingSlope = trackParam1->GetNonBendingSlope();
1106     pYZ = 1/TMath::Abs(trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1107     pZ = pYZ/TMath::Sqrt(1.0 + bendingSlope * bendingSlope);
1108     pX = pZ * nonBendingSlope;
1109     pY = pZ * bendingSlope;
1110     c = TMath::Sign(1.0, trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1111     AliDebug(1, Form("track parameters at z= %f: X= %f Y= %f pX= %f pY= %f pZ= %f c= %f\n",
1112                      z, x, y, pX, pY, pZ, c));
1113   }
1114   // informations about generated particles NO !!!!!!!!
1115   
1116 //    for (Int_t iPart = 0; iPart < np; iPart++) {
1117 //      p = gAlice->Particle(iPart);
1118 //      printf(" particle %d: type= %d px= %f py= %f pz= %f pdg= %d\n",
1119 //         iPart, p->GetPdgCode(), p->Px(), p->Py(), p->Pz(), p->GetPdgCode());    
1120 //    }
1121   return;
1122 }
1123
1124