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[u/mrichter/AliRoot.git] / PWG2 / FLOW / AliFlowCommon / AliFlowAnalysisWithQCumulants.h
1 /* 
2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. 
3  * See cxx source for full Copyright notice 
4  * $Id$ 
5  */
6
7 /********************************** 
8  * flow analysis with Q-cumulants * 
9  *                                * 
10  * author:  Ante Bilandzic        * 
11  *           (anteb@nikhef.nl)    *
12  *********************************/ 
13
14 #ifndef ALIFLOWANALYSISWITHQCUMULANTS_H
15 #define ALIFLOWANALYSISWITHQCUMULANTS_H
16
17 #include "AliFlowCommonConstants.h" // needed as include
18 #include "TMatrixD.h"
19 #include "TH2D.h"
20 #include "TBits.h"
21
22 class TObjArray;
23 class TList;
24 class TFile;
25 class TGraph;
26
27 class TH1;
28 class TProfile;
29 class TProfile2D;
30
31 class AliFlowEventSimple;
32 class AliFlowVector;
33
34 class AliFlowCommonHist;
35 class AliFlowCommonHistResults;
36
37 //================================================================================================================
38
39 class AliFlowAnalysisWithQCumulants{
40  public:
41   AliFlowAnalysisWithQCumulants();
42   virtual ~AliFlowAnalysisWithQCumulants(); 
43   // 0.) methods called in the constructor:
44   virtual void InitializeArraysForIntFlow();
45   virtual void InitializeArraysForDiffFlow();
46   virtual void InitializeArraysForDistributions();
47   // 1.) method Init() and methods called within Init():
48   virtual void Init();
49     virtual void AccessConstants();
50     virtual void BookAndNestAllLists();
51     virtual void BookCommonHistograms();
52     virtual void BookAndFillWeightsHistograms();
53     virtual void BookEverythingForIntegratedFlow();
54     virtual void BookEverythingForDifferentialFlow();
55     virtual void BookEverythingForDistributions();  
56     virtual void BookEverythingForNestedLoops();   
57   // 2.) method Make() and methods called within Make():
58   virtual void Make(AliFlowEventSimple *anEvent);
59     // 2a.) integrated flow:
60     virtual void FillAverageMultiplicities(Int_t nRP);
61     virtual void CalculateCorrelationsForIntegratedFlow(); 
62     virtual void CalculateCorrectionsForNonUniformAcceptanceForIntFlowCosTerms();  
63     virtual void CalculateCorrectionsForNonUniformAcceptanceForIntFlowSinTerms();  
64     virtual void CalculateQProductsForIntFlow();
65     virtual void CalculateSumAndProductOfEventWeights();
66     virtual void CalculateWeightedCorrelationsForIntegratedFlow();
67     virtual void CalculateWeightedQProductsForIntFlow();
68     virtual void EvaluateNestedLoopsForIntegratedFlow(AliFlowEventSimple* anEvent); 
69     // 2b.) differential flow:
70     virtual void CalculateReducedCorrelations1D(TString type, TString ptOrEta); // type = RP or POI
71     virtual void CalculateQProductsForDiffFlow(TString type, TString ptOrEta); // type = RP or POI
72     virtual void CalculateCorrelationsForDifferentialFlow2D(TString type); // type = RP or POI
73     virtual void CalculateCorrectionsForNonUniformAcceptanceForDifferentialFlowCosTerms(TString type); // type = RP or POI  
74     virtual void CalculateCorrectionsForNonUniformAcceptanceForDifferentialFlowSinTerms(TString type); // type = RP or POI
75     virtual void CalculateSumOfEventWeightsForDiffFlow(TString type, TString ptOrEta); // type = RP or POI
76     virtual void CalculateProductOfEventWeightsForDiffFlow(TString type, TString ptOrEta); // type = RP or POI
77     virtual void CalculateWeightedCorrelationsForDifferentialFlow2D(TString type); 
78     virtual void EvaluateNestedLoopsForDifferentialFlow(AliFlowEventSimple* anEvent);
79   // 3.) method Finish() and methods called within Finish():
80   virtual void Finish();
81     // 3a.) integrated flow:
82     virtual void FinalizeCorrelationsForIntFlow(Bool_t useParticleWeights, TString eventWeights);
83     virtual void CalculateFinalCorrectionsForNonUniformAcceptanceForCumulantsForIntFlow(Bool_t useParticleWeights, TString eventWeights);
84     virtual void CalculateCovariancesForIntFlow(Bool_t useParticleWeights, TString eventWeights);  
85     virtual void CalculateCumulantsForIntFlow(Bool_t useParticleWeights, TString eventWeights); 
86     virtual void ApplyCorrectionForNonUniformAcceptanceToCumulantsForIntFlow(Bool_t useParticleWeights, TString eventWeights); 
87     virtual void CalculateIntFlow(Bool_t useParticleWeights, TString eventWeights, Bool_t correctedForNUA); 
88     virtual void FillCommonHistResultsIntFlow(Bool_t useParticleWeights, TString eventWeights, Bool_t correctedForNUA);
89     virtual void PrintQuantifyingCorrectionsForNonUniformAcceptance(Bool_t useParticleWeights, TString eventWeights);
90     virtual void PrintFinalResultsForIntegratedFlow(TString type);
91     virtual void CompareResultsFromNestedLoopsAndFromQVectorsForIntFlow(Bool_t useParticleWeights);
92     // 3b.) differential flow:
93     virtual void FinalizeReducedCorrelations(TString type, TString ptOrEta);
94     virtual void CalculateCovariancesForDiffFlow(TString type, TString ptOrEta); 
95     virtual void CalculateFinalCorrectionsForNonUniformAcceptanceForDifferentialFlow(Bool_t useParticleWeights, TString type);
96     virtual void CalculateCumulantsForDiffFlow(TString type, Bool_t useParticleWeights, TString eventWeights); 
97     virtual void CalculateDiffFlow(TString type, Bool_t useParticleWeights, TString eventWeights); 
98     virtual void FillCommonHistResultsDiffFlow(TString type, Bool_t useParticleWeights, TString eventWeights, Bool_t correctedForNUA);
99     virtual void CalculateFinalResultsForRPandPOIIntegratedFlow(TString type, Bool_t useParticleWeights, TString eventWeights);
100     virtual void CompareResultsFromNestedLoopsAndFromQVectorsForDiffFlow(Bool_t useParticleWeights); 
101         
102     // to be improved (removed):
103     virtual void FinalizeCorrelationsForDiffFlow(TString type, Bool_t useParticleWeights, TString eventWeights); 
104       
105   // 4.) other methods: 
106   TProfile* MakePtProjection(TProfile2D *profilePtEta) const;
107   TProfile* MakeEtaProjection(TProfile2D *profilePtEta) const;
108   virtual void GetOutputHistograms(TList *outputListHistos); 
109   virtual void WriteHistograms(TString outputFileName);
110   
111   // **** SETTERS and GETTERS ****
112   
113   // 0.) base:                                                                                              
114   TList* GetHistList() const {return this->fHistList;} 
115   
116   // 1.) common:
117   void SetCommonHists(AliFlowCommonHist* const ch) {this->fCommonHists = ch;};
118   AliFlowCommonHist* GetCommonHists() const {return this->fCommonHists;};
119   void SetCommonHists2nd(AliFlowCommonHist* const ch2nd) {this->fCommonHists2nd = ch2nd;};
120   AliFlowCommonHist* GetCommonHists2nd() const {return this->fCommonHists2nd;};
121   void SetCommonHists4th(AliFlowCommonHist* const ch4th) {this->fCommonHists4th = ch4th;};
122   AliFlowCommonHist* GetCommonHists4th() const {return this->fCommonHists4th;};
123   void SetCommonHists6th(AliFlowCommonHist* const ch6th) {this->fCommonHists6th = ch6th;};
124   AliFlowCommonHist* GetCommonHists6th() const {return this->fCommonHists6th;};
125   void SetCommonHists8th(AliFlowCommonHist* const ch8th) {this->fCommonHists8th = ch8th;};
126   AliFlowCommonHist* GetCommonHists8th() const {return this->fCommonHists8th;};
127   void SetCommonHistsResults2nd(AliFlowCommonHistResults* const chr2nd) {this->fCommonHistsResults2nd = chr2nd;};
128   AliFlowCommonHistResults* GetCommonHistsResults2nd() const {return this->fCommonHistsResults2nd;};
129   void SetCommonHistsResults4th(AliFlowCommonHistResults* const chr4th) {this->fCommonHistsResults4th = chr4th;};
130   AliFlowCommonHistResults* GetCommonHistsResults4th() const {return this->fCommonHistsResults4th;};
131   void SetCommonHistsResults6th(AliFlowCommonHistResults* const chr6th) {this->fCommonHistsResults6th = chr6th;};
132   AliFlowCommonHistResults* GetCommonHistsResults6th() const {return this->fCommonHistsResults6th;};
133   void SetCommonHistsResults8th(AliFlowCommonHistResults* const chr8th) {this->fCommonHistsResults8th = chr8th;};
134   AliFlowCommonHistResults* GetCommonHistsResults8th() const {return this->fCommonHistsResults8th;};
135   void SetHarmonic(Int_t const harmonic) {this->fHarmonic = harmonic;};
136   Int_t GetHarmonic() const {return this->fHarmonic;};
137   void SetAnalysisLabel(const char *aLabel) {this->fAnalysisLabel->Append(*aLabel);};
138   TString *GetAnalysisLabel() const {return this->fAnalysisLabel;};
139   
140   // 2.) weights:
141   void SetWeightsList(TList* wlist) {this->fWeightsList = (TList*)wlist->Clone();}
142   TList* GetWeightsList() const {return this->fWeightsList;}  
143   void SetUsePhiWeights(Bool_t const uPhiW) {this->fUsePhiWeights = uPhiW;};
144   Bool_t GetUsePhiWeights() const {return this->fUsePhiWeights;};
145   void SetUsePtWeights(Bool_t const uPtW) {this->fUsePtWeights = uPtW;};
146   Bool_t GetUsePtWeights() const {return this->fUsePtWeights;};
147   void SetUseEtaWeights(Bool_t const uEtaW) {this->fUseEtaWeights = uEtaW;};
148   Bool_t GetUseEtaWeights() const {return this->fUseEtaWeights;};
149   void SetUseParticleWeights(TProfile* const uPW) {this->fUseParticleWeights = uPW;};
150   TProfile* GetUseParticleWeights() const {return this->fUseParticleWeights;};
151   void SetPhiWeights(TH1F* const histPhiWeights) {this->fPhiWeights = histPhiWeights;};
152   TH1F* GetPhiWeights() const {return this->fPhiWeights;};
153   void SetPtWeights(TH1D* const histPtWeights) {this->fPtWeights = histPtWeights;};
154   TH1D* GetPtWeights() const {return this->fPtWeights;};
155   void SetEtaWeights(TH1D* const histEtaWeights) {this->fEtaWeights = histEtaWeights;};
156   TH1D* GetEtaWeights() const {return this->fEtaWeights;};
157   
158   // 3.) integrated flow:
159   // integrated flow profiles:
160   void SetAvMultiplicity(TProfile* const avMultiplicity) {this->fAvMultiplicity = avMultiplicity;};
161   TProfile* GetAvMultiplicity() const {return this->fAvMultiplicity;};
162   void SetQCorrelations(TProfile* const qCorrel, Int_t pW, Int_t eW) {this->fQCorrelations[pW][eW] = qCorrel;};
163   TProfile* GetQCorrelations(Int_t pW, Int_t eW) const {return this->fQCorrelations[pW][eW];}; 
164   void SetQProducts(TProfile* const qProduct, Int_t pW, Int_t eW) {this->fQProducts[pW][eW] = qProduct;};
165   TProfile* GetQProducts(Int_t pW, Int_t eW) const {return this->fQProducts[pW][eW];};
166   void SetQCorrections(TProfile* const qCorrections, Int_t pW, Int_t eW, Int_t sc) {this->fQCorrections[pW][eW][sc] = qCorrections;};
167   TProfile* GetQCorrections(Int_t pW, Int_t eW, Int_t sc) const {return this->fQCorrections[pW][eW][sc];};
168   // integrated flow results:
169   void SetCorrelations(TH1D* const correl, Int_t pW, Int_t eW) {this->fCorrelations[pW][eW] = correl;};
170   TH1D* GetCorrelations(Int_t pW, Int_t eW) const {return this->fCorrelations[pW][eW];};
171   void SetCorrections(TH1D* const correct, Int_t pW, Int_t eW) {this->fCorrections[pW][eW] = correct;};
172   TH1D* GetCorrections(Int_t pW, Int_t eW) const {return this->fCorrections[pW][eW];};
173   void SetCovariances(TH1D* const cov, Int_t pW, Int_t eW) {this->fCovariances[pW][eW] = cov;};
174   TH1D* GetCovariances(Int_t pW, Int_t eW) const {return this->fCovariances[pW][eW];};
175   void SetSumOfEventWeights(TH1D* const soew, Int_t pW, Int_t eW, Int_t power) {this->fSumOfEventWeights[pW][eW][power] = soew;};
176   TH1D* GetSumOfEventWeights(Int_t pW, Int_t eW, Int_t power) const {return this->fSumOfEventWeights[pW][eW][power];};
177   void SetProductOfEventWeights(TH1D* const poew, Int_t pW, Int_t eW) {this->fProductOfEventWeights[pW][eW] = poew;};
178   TH1D* GetProductOfEventWeights(Int_t pW, Int_t eW) const {return this->fProductOfEventWeights[pW][eW];};
179   void SetCumulants(TH1D* const cumulants, Int_t pW, Int_t eW, Int_t nua) {this->fCumulants[pW][eW][nua] = cumulants;};
180   TH1D* GetCumulants(Int_t pW, Int_t eW, Int_t nua) const {return this->fCumulants[pW][eW][nua];};
181   void SetIntFlow(TH1D* const intFlow, Int_t pW, Int_t eW, Int_t nua) {this->fIntFlow[pW][eW][nua] = intFlow;};
182   TH1D* GetIntFlow(Int_t pW, Int_t eW, Int_t nua) const {return this->fIntFlow[pW][eW][nua];};
183   
184   // 4.) differential flow:
185   // flags:
186   void SetFlagsForDiffFlow(TProfile* const ffdf) {this->fFlagsForDiffFlow = ffdf;};
187   TProfile* GetFlagsForDiffFlow() const {return this->fFlagsForDiffFlow;};
188   void SetCalculate2DFlow(Bool_t const calculate2DFlow) {this->fCalculate2DFlow = calculate2DFlow;};
189   Bool_t GetCalculate2DFlow() const {return this->fCalculate2DFlow;};
190   // profiles:
191   // 1D:
192   void SetReducedCorrelations(TProfile* const reducedCorrel, Int_t i, Int_t j, Int_t k) {this->fReducedCorrelations[i][j][k] = reducedCorrel;};
193   TProfile* GetReducedCorrelations(Int_t i, Int_t j, Int_t k) const {return this->fReducedCorrelations[i][j][k];};
194   void SetQProductsForDiffFlow(TProfile* const qpfdf, Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l) {this->fQProductsForDiffFlow[i][j][k][l] = qpfdf;};
195   TProfile* GetQProductsForDiffFlow(Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l) const {return this->fQProductsForDiffFlow[i][j][k][l];};
196   // 2D:
197   void SetCorrelationsPro(TProfile2D* const correlPro, Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l) {this->fCorrelationsPro[i][j][k][l] = correlPro;};
198   TProfile2D* GetCorrelationsPro(Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l) const {return this->fCorrelationsPro[i][j][k][l];};
199   void SetProductsOfCorrelationsPro(TProfile2D* const proOfcorrelPro, Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l) {this->fProductsOfCorrelationsPro[i][j][k][l] = proOfcorrelPro;};
200   TProfile2D* GetProductsOfCorrelationsPro(Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l) const {return this->fProductsOfCorrelationsPro[i][j][k][l];};
201   void SetCorrectionTermsPro(TProfile2D* const correctTermsPro, Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l, Int_t m) {this->fCorrectionTermsPro[i][j][k][l][m] = correctTermsPro;};
202   TProfile2D* GetCorrectionTermsPro(Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l, Int_t m) const {return this->fCorrectionTermsPro[i][j][k][l][m];};  
203   // results:
204   void SetFinalCorrelations2D(TH2D* const fCorrelations2D, Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l) {this->fFinalCorrelations2D[i][j][k][l] = fCorrelations2D;};
205   TH2D* GetFinalCorrelations2D(Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l) const {return this->fFinalCorrelations2D[i][j][k][l];};
206   void SetFinalCorrelations1D(TH1D* const fCorrelations1D, Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l, Int_t m) {this->fFinalCorrelations1D[i][j][k][l][m] = fCorrelations1D;};
207   TH1D* GetFinalCorrelations1D(Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l, Int_t m) const {return this->fFinalCorrelations1D[i][j][k][l][m];};
208   void SetFinalCorrections2D(TH2D* const fCorrections2D, Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l) {this->fFinalCorrections2D[i][j][k][l] = fCorrections2D;};
209   TH2D* GetFinalCorrections2D(Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l) const {return this->fFinalCorrections2D[i][j][k][l];};
210   void SetFinalCorrections1D(TH1D* const fCorrections1D, Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l, Int_t m) {this->fFinalCorrections1D[i][j][k][l][m] = fCorrections1D;};
211   TH1D* GetFinalCorrections1D(Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l, Int_t m) const {return this->fFinalCorrections1D[i][j][k][l][m];}; 
212   void SetFinalCovariances2D(TH2D* const fCovariances2D, Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l) {this->fFinalCovariances2D[i][j][k][l] = fCovariances2D;};
213   TH2D* GetFinalCovariances2D(Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l) const {return this->fFinalCovariances2D[i][j][k][l];};
214   void SetFinalCovariances1D(TH1D* const fCovariances1D, Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l, Int_t m) {this->fFinalCovariances1D[i][j][k][l][m] = fCovariances1D;};
215   TH1D* GetFinalCovariances1D(Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l, Int_t m) const {return this->fFinalCovariances1D[i][j][k][l][m];};  
216   void SetFinalCumulants2D(TH2D* const fCumulants2D, Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l, Int_t m) {this->fFinalCumulants2D[i][j][k][l][m] = fCumulants2D;};
217   TH2D* GetFinalCumulants2D(Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l, Int_t m) const {return this->fFinalCumulants2D[i][j][k][l][m];};
218   void SetFinalCumulantsPt(TH1D* const fCumulantsPt, Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l, Int_t m) {this->fFinalCumulantsPt[i][j][k][l][m] = fCumulantsPt;};
219   TH1D* GetFinalCumulantsPt(Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l, Int_t m) const {return this->fFinalCumulantsPt[i][j][k][l][m];};
220   void SetFinalCumulantsEta(TH1D* const fCumulantsEta, Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l, Int_t m) {this->fFinalCumulantsEta[i][j][k][l][m] = fCumulantsEta;};
221   TH1D* GetFinalCumulantsEta(Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l, Int_t m) const {return this->fFinalCumulantsEta[i][j][k][l][m];};
222   void SetFinalFlow2D(TH2D* const fFlow2D, Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l, Int_t m) {this->fFinalFlow2D[i][j][k][l][m] = fFlow2D;};
223   TH2D* GetFinalFlow2D(Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l, Int_t m) const {return this->fFinalFlow2D[i][j][k][l][m];};
224   void SetFinalFlowPt(TH1D* const fFlowPt, Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l, Int_t m) {this->fFinalFlowPt[i][j][k][l][m] = fFlowPt;};
225   TH1D* GetFinalFlowPt(Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l, Int_t m) const {return this->fFinalFlowPt[i][j][k][l][m];};
226   void SetFinalFlowEta(TH1D* const fFlowEta, Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l, Int_t m) {this->fFinalFlowEta[i][j][k][l][m] = fFlowEta;};
227   TH1D* GetFinalFlowEta(Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l, Int_t m) const {return this->fFinalFlowEta[i][j][k][l][m];};
228   void SetNonEmptyBins2D(TH2D* const fneb2D, Int_t i) {this->fNonEmptyBins2D[i] = fneb2D;}; // to be improved (removed)
229   TH2D* GetNonEmptyBins2D(Int_t i) const {return this->fNonEmptyBins2D[i];}; // to be improved (removed)
230   void SetNonEmptyBins1D(TH1D* const fneb1D, Int_t i, Int_t j) {this->fNonEmptyBins1D[i][j] = fneb1D;}; // to be improved (removed)
231   TH1D* GetNonEmptyBins1D(Int_t i, Int_t j) const {return this->fNonEmptyBins1D[i][j];}; // to be improved (removed)
232   void SetSumOfEventWeightsForDiffFlow(TH1D* const soewfdf, Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l) {this->fSumOfEventWeightsForDiffFlow[i][j][k][l] = soewfdf;};
233   TH1D* GetSumOfEventWeightsForDiffFlow(Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l) const {return this->fSumOfEventWeightsForDiffFlow[i][j][k][l];};
234   void SetProductOfEventWeightsForDiffFlow(TH1D* const poewfdf, Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l) {this->fProductOfEventWeightsForDiffFlow[i][j][k][l] = poewfdf;};
235   TH1D* GetProductOfEventWeightsForDiffFlow(Int_t i, Int_t j, Int_t k, Int_t l) const {return this->fProductOfEventWeightsForDiffFlow[i][j][k][l];};
236   
237   // x.) debugging and cross-checking:
238   void SetNestedLoopsList(TList* nllist) {this->fNestedLoopsList = nllist;};
239   TList* GetNestedLoopsList() const {return this->fNestedLoopsList;}; 
240   void SetEvaluateNestedLoopsForIntFlow(Bool_t const enlfif) {this->fEvaluateNestedLoopsForIntFlow = enlfif;};
241   Bool_t GetEvaluateNestedLoopsForIntFlow() const {return this->fEvaluateNestedLoopsForIntFlow;};
242   void SetEvaluateNestedLoopsForDiffFlow(Bool_t const enlfdf) {this->fEvaluateNestedLoopsForDiffFlow = enlfdf;};
243   Bool_t GetEvaluateNestedLoopsForDiffFlow() const {return this->fEvaluateNestedLoopsForDiffFlow;};
244   void SetEvaluateNestedLoops(TProfile* const enl) {this->fEvaluateNestedLoops = enl;};
245   TProfile* GetEvaluateNestedLoops() const {return this->fEvaluateNestedLoops;};
246   void SetDirectCorrelations(TProfile* const dc) {this->fDirectCorrelations = dc;};
247   TProfile* GetDirectCorrelations() const {return this->fDirectCorrelations;};
248   void SetDirectCorrectionsCos(TProfile* const dcc) {this->fDirectCorrectionsCos = dcc;};
249   TProfile* GetDirectCorrectionsCos() const {return this->fDirectCorrectionsCos;};
250   void SetDirectCorrectionsSin(TProfile* const dcs) {this->fDirectCorrectionsSin = dcs;};
251   TProfile* GetDirectCorrectionsSin() const {return this->fDirectCorrectionsSin;};
252   void SetDirectCorrelationsDiffFlow(TProfile* const dcdf) {this->fDirectCorrelationsDiffFlow = dcdf;};
253   TProfile* GetDirectCorrelationsDiffFlow() const {return this->fDirectCorrelationsDiffFlow;};
254   void SetDirectCorrectionsDiffFlowCos(TProfile* const dcdfc) {this->fDirectCorrectionsDiffFlowCos = dcdfc;};
255   TProfile* GetDirectCorrectionsDiffFlowCos() const {return this->fDirectCorrectionsDiffFlowCos;};
256   void SetDirectCorrectionsDiffFlowSin(TProfile* const dcdfs) {this->fDirectCorrectionsDiffFlowSin = dcdfs;};
257   TProfile* GetDirectCorrectionsDiffFlowSin() const {return this->fDirectCorrectionsDiffFlowSin;};
258   void SetDirectCorrelationsW(TProfile* const dcw) {this->fDirectCorrelationsW = dcw;};
259   TProfile* GetDirectCorrelationsW() const {return this->fDirectCorrelationsW;};
260   void SetDirectCorrectionsCosW(TProfile* const dccw) {this->fDirectCorrectionsCosW = dccw;};
261   TProfile* GetDirectCorrectionsCosW() const {return this->fDirectCorrectionsCosW;};
262   void SetDirectCorrectionsSinW(TProfile* const dcsw) {this->fDirectCorrectionsSinW = dcsw;};
263   TProfile* GetDirectCorrectionsSinW() const {return this->fDirectCorrectionsSinW;};
264   void SetDirectCorrelationsDiffFlowW(TProfile* const dcdfw) {this->fDirectCorrelationsDiffFlowW = dcdfw;};
265   TProfile* GetDirectCorrelationsDiffFlowW() const {return this->fDirectCorrelationsDiffFlowW;};
266   void SetDirectCorrectionsDiffFlowCosW(TProfile* const dcdfcw) {this->fDirectCorrectionsDiffFlowCosW = dcdfcw;};
267   TProfile* GetDirectCorrectionsDiffFlowCosW() const {return this->fDirectCorrectionsDiffFlowCosW;};
268   void SetDirectCorrectionsDiffFlowSinW(TProfile* const dcdfsw) {this->fDirectCorrectionsDiffFlowSinW = dcdfsw;};
269   TProfile* GetDirectCorrectionsDiffFlowSinW() const {return this->fDirectCorrectionsDiffFlowSinW;};
270   
271  private:
272   
273   AliFlowAnalysisWithQCumulants(const AliFlowAnalysisWithQCumulants& afawQc);
274   AliFlowAnalysisWithQCumulants& operator=(const AliFlowAnalysisWithQCumulants& afawQc); 
275   
276   // 0.) base:
277   TList* fHistList; // base list to hold all output object
278   
279   // 1.) common:
280   AliFlowCommonHist *fCommonHists; // common control histograms (taking into account ALL events) 
281   AliFlowCommonHist *fCommonHists2nd; // common control histograms (taking into account only the events with 2 and more particles) 
282   AliFlowCommonHist *fCommonHists4th; // common control histograms (taking into account only the events with 4 and more particles) 
283   AliFlowCommonHist *fCommonHists6th; // common control histograms (taking into account only the events with 6 and more particles) 
284   AliFlowCommonHist *fCommonHists8th; // common control histograms (taking into account only the events with 8 and more particles) 
285   AliFlowCommonHistResults *fCommonHistsResults2nd; // final results for 2nd order int. and diff. flow for events with 2 and more particles
286   AliFlowCommonHistResults *fCommonHistsResults4th; // final results for 4th order int. and diff. flow for events with 4 and more particles 
287   AliFlowCommonHistResults *fCommonHistsResults6th; // final results for 6th order int. and diff. flow for events with 6 and more particles
288   AliFlowCommonHistResults *fCommonHistsResults8th; // final results for 8th order int. and diff. flow for events with 8 and more particles
289   Int_t fnBinsPhi; // number of phi bins
290   Double_t fPhiMin; // minimum phi   
291   Double_t fPhiMax; // maximum phi 
292   Double_t fPhiBinWidth; // bin width for phi histograms  
293   Int_t fnBinsPt; // number of pt bins
294   Double_t fPtMin; // minimum pt   
295   Double_t fPtMax; // maximum pt  
296   Double_t fPtBinWidth; // bin width for pt histograms  
297   Int_t fnBinsEta; // number of eta bins
298   Double_t fEtaMin; // minimum eta   
299   Double_t fEtaMax; // maximum eta
300   Double_t fEtaBinWidth; // bin width for eta histograms  
301   Int_t fHarmonic; // harmonic 
302   TString *fAnalysisLabel; // analysis label (all histograms and output file will have this label)
303   
304   // 2.) weights
305   TList *fWeightsList; // list to hold all histograms with particle weights: fUseParticleWeights, fPhiWeights, fPtWeights and fEtaWeights
306   Bool_t fUsePhiWeights; // use phi weights
307   Bool_t fUsePtWeights; // use pt weights
308   Bool_t fUseEtaWeights; // use eta weights
309   TProfile *fUseParticleWeights; // profile with three bins to hold values of fUsePhiWeights, fUsePtWeights and fUseEtaWeights
310   TH1F *fPhiWeights; // histogram holding phi weights
311   TH1D *fPtWeights; // histogram holding phi weights
312   TH1D *fEtaWeights; // histogram holding phi weights 
313   
314   // 3.) integrated flow       
315   TList *fIntFlowList; // list to hold all histograms relevant for integrated flow 
316   TList *fIntFlowProfiles; // list to hold all profiles relevant for integrated flow
317   TList *fIntFlowResults; // list to hold all histograms with final results relevant for integrated flow  
318   //  3a.) event-by-event quantities:
319   TMatrixD *fReQ; // fReQ[m][k] = sum_{i=1}^{M} w_{i}^{k} cos(m*phi_{i})
320   TMatrixD *fImQ; // fImQ[m][k] = sum_{i=1}^{M} w_{i}^{k} sin(m*phi_{i})
321   TMatrixD *fSMpk; // fSM[p][k] = (sum_{i=1}^{M} w_{i}^{k})^{p}
322   TH1D *fQCorrelationsEBE[2]; // [0=weights not used,1=weights used]
323   TH1D *fQCorrectionsEBE[2][2]; // [0=weights not used,1=weights used][0=sin terms, 1=cos terms]
324   //  3b.) profiles:
325   TProfile *fAvMultiplicity; // profile to hold average multiplicities and number of events for events with nRP>=0, nRP>=1, ... , and nRP>=8
326   TProfile *fQCorrelations[2][2]; // [0=pWeights not used,1=pWeights used][0=exact eWeights,1=non-exact eWeights] 
327   TProfile *fQProducts[2][2]; // [0=pWeights not used,1=pWeights used][0=exact eWeights,1=non-exact eWeights] 
328   TProfile *fQCorrections[2][2][2]; // [0=pWeights not used,1=pWeights used][0=exact eWeights,1=non-exact eWeights][0=sin terms, 1=cos terms] 
329   //  3c.) results:
330   TH1D *fCorrelations[2][2]; // final results for average correlations: [0=pW not used,1=pW used][0=exact eW,1=non-exact eW]
331   TH1D *fCorrections[2][2]; // corrections for non-uniform acceptance to integrated Q-cumulants: [0=pW not used,1=pW used][0=exact eW,1=non-exact eW]
332   TH1D *fCovariances[2][2]; // covariances of multi-particle correlations: [0=pW not used,1=pW used][0=exact eW,1=non-exact eW]
333   TH1D *fSumOfEventWeights[2][2][2]; // [0=pW not used,1=pW used][0=exact eW,1=non-exact eW][0=power 1,1=power 2] binning: 1=eW for <2>, 2=eW for <4>,...
334   TH1D *fProductOfEventWeights[2][2]; // [0=pW not used,1=pW used][0=exact eW,1=non-exact eW][0=eWs for <2><4>, 1=eWs for <2><6>, ...]
335   TH1D *fCumulants[2][2][2]; // integrated Q-cumulants: [0=pW not used,1=pW used][0=exact eW,1=non-exact eW][0=not corrected, 1=corrected]
336   TH1D *fIntFlow[2][2][2]; // int. flow estimates from Q-cumulants: [0=pW not used,1=pW used][0=exact eW,1=non-exact eW][0=not corrected, 1=corrected]
337   
338   // 4.) differential flow
339   TList *fDiffFlowList;
340   // flags:  
341   TProfile *fFlagsForDiffFlow; // profile to hold all flags for differential flow
342   Bool_t fCalculate2DFlow; // calculate differential flow in (pt,eta) (Remark: this is very expensive in terms of CPU time)
343   // nested lists to hold profiles:
344   TList *fDiffFlowProfiles; // list to hold all lists with profiles with correlations, correction terms for NUA and products of correlations
345   TList *fDFPType[2]; // [0=RP,1=POI]
346   TList *fDFPParticleWeights[2][2]; // [0=RP,1=POI][0=pWeights not used,1=pWeights used]
347   TList *fDFPEventWeights[2][2][2]; // [0=RP,1=POI][0=pWeights not used,1=pWeights used][0=exact eWeights,1=non-exact eWeights]
348   TList *fDiffFlowCorrelations[2][2][2]; // [0=RP,1=POI][0=pWeights not used,1=pWeights used][0=exact eWeights,1=non-exact eWeights]
349   TList *fDiffFlowProductsOfCorrelations[2][2][2]; // [0=RP,1=POI][0=pWeights not used,1=pWeights used][0=exact eWeights,1=non-exact eWeights]
350   TList *fDiffFlowCorrectionTerms[2][2][2][2]; // [0=RP,1=POI][0=pW not used,1=pW used][0=exact eWeights,1=non-exact eWeights][0=sin terms,1=cos terms]
351   //  4a.) event-by-event quantities:
352   // 1D:
353   TProfile *fReEBE1D[2][3][4][9]; // real part [0=pt,1=eta][0=r,1=p,2=q][m][k]
354   TProfile *fImEBE1D[2][3][4][9]; // imaginary part [0=pt,1=eta][0=r,1=p,2=q][m][k]
355   TProfile *fs1D[2][3][9]; // [0=pt,1=eta][0=r,1=p,2=q][k] // to be improved
356   TH1D *fReducedCorrelationsEBE[2][2][4]; // [0=RP,1=POI][0=pt,1=eta][reduced correlation index]
357
358   // 2D:
359   TProfile2D *fReEBE2D[3][4][9]; // real part of r_{m*n,k}(pt,eta), p_{m*n,k}(pt,eta) and q_{m*n,k}(pt,eta)
360   TProfile2D *fImEBE2D[3][4][9]; // imaginary part of r_{m*n,k}(pt,eta), p_{m*n,k}(pt,eta) and q_{m*n,k}(pt,eta)
361   TProfile2D *fs2D[3][9]; // [t][k] // to be improved
362   //  4b.) profiles:
363   // 1D:
364   TProfile *fReducedCorrelations[2][2][4]; // [0=RP,1=POI][0=pt,1=eta][correlation index]
365   TProfile *fQProductsForDiffFlow[2][2][8][8]; // [0=pt,1=eta][0=RP,1=POI]  [0=<2>,1=<2'>,2=<4>,3=<4'>,4=<6>,5=<6'>,6=<8>,7=<8'>] x 
366                                                //                           [0=<2>,1=<2'>,2=<4>,3=<4'>,4=<6>,5=<6'>,6=<8>,7=<8'>]
367   
368   // 2D:
369   TProfile2D *fCorrelationsPro[2][2][2][4]; // [0=RP,1=POI][0=pWeights not used,1=pWeights used][0=exact eWeights,1=non-exact eWeights][corr.'s index]
370   TProfile2D *fProductsOfCorrelationsPro[2][2][2][5]; // [0=RP,1=POI][0=pW not used,1=pW used][0=exact eWeights,1=non-exact eWeights][products' index]
371   TProfile2D *fCorrectionTermsPro[2][2][2][2][2]; // [0=RP,1=POI][0=pW not used,1=pW used][0=e eW,1=ne eW][0=sin terms,1=cos terms][corr. terms' index]
372   // nested lists to hold histograms with results:
373   TList *fDiffFlowResults; // list to hold all lists with histos with results for diff. flow, cumulants, correlations, covariances and corrections 
374   TList *fDFRType[2]; // [0=RP,1=POI] 
375   TList *fDFRParticleWeights[2][2]; // [0=RP,1=POI][0=pWeights not used,1=pWeights used]
376   TList *fDFREventWeights[2][2][2]; // [0=RP,1=POI][0=pWeights not used,1=pWeights used][0=exact eWeights,1=non-exact eWeights]  
377   TList *fDFRCorrections[2][2][2][2]; // [0=RP,1=POI][0=pWeights not used,1=pWeights used][0=exact eWeights,1=non-exact eWeights][0=not corr,1=corr]  
378   TList *fDiffFlowFinalCorrelations[2][2][2]; // [0=RP,1=POI][0=pWeights not used,1=pWeights used][0=exact eWeights,1=non-exact eWeights]
379   TList *fDiffFlowFinalCorrections[2][2][2]; // [0=RP,1=POI][0=pWeights not used,1=pWeights used][0=exact eWeights,1=non-exact eWeights] 
380   TList *fDiffFlowFinalCovariances[2][2][2]; // [0=RP,1=POI][0=pWeights not used,1=pWeights used][0=exact eWeights,1=non-exact eWeights] 
381   TList *fDiffFlowFinalCumulants[2][2][2][2]; // [0=RP,1=POI][0=pWeights not used,1=pWeights used][0=exact eW,1=non-exact eW][0=not corr,1=corr] 
382   TList *fDiffFlowFinalFlow[2][2][2][2]; // [0=RP,1=POI][0=pWeights not used,1=pWeights used][0=exact eW,1=non-exact eW][0=not corr,1=corr]
383   TH2D *fFinalCorrelations2D[2][2][2][4]; // [0=RP,1=POI][0=pW not used,1=pW used][0=exact eW,1=non-exact eW][index of correlations] 
384   TH1D *fFinalCorrelations1D[2][2][2][2][4]; // [0=RP,1=POI][0=pW not used,1=pW used][0=exact eW,1=non-exact eW][0=pt,1=eta][index of correlations] 
385   TH2D *fFinalCorrections2D[2][2][2][4]; // [0=RP,1=POI][0=pW not used,1=pW used][0=exact eW,1=non-exact eW][corr.to cumulant of order] 
386   TH1D *fFinalCorrections1D[2][2][2][2][4]; // [0=RP,1=POI][0=pW not used,1=pW used][0=exact eW,1=non-exact eW][0=pt,1=eta][corr. to cumulant of order] 
387   TH2D *fFinalCovariances2D[2][2][2][5]; // [0=RP,1=POI][0=pW not used,1=pW used][0=exact eW,1=non-exact eW][index of covariances] 
388   TH1D *fFinalCovariances1D[2][2][2][2][5]; // [0=RP,1=POI][0=pW not used,1=pW used][0=exact eW,1=non-exact eW][0=pt,1=eta][index of covariances] 
389   TH2D *fFinalCumulants2D[2][2][2][2][4]; // [0=RP,1=POI][0=pW not used,1=pW used][0=e eW,1=ne eW][0=not corr,1=corr][cumulant's order] 
390   TH1D *fFinalCumulantsPt[2][2][2][2][4]; // [0=RP,1=POI][0=pW nu,1=pW u][0=e eW,1=ne eW][0=nc,1=corr][cumulant's order] 
391   TH1D *fFinalCumulantsEta[2][2][2][2][4]; // [0=RP,1=POI][0=pW nu,1=pW u][0=e eW,1=ne eW][0=nc,1=corr][cumulant's order]
392   TH2D *fFinalFlow2D[2][2][2][2][4]; // [0=RP,1=POI][0=pW not used,1=pW used][0=e eW,1=ne eW][0=not corr,1=corr][order of flow estimate] 
393   TH1D *fFinalFlowPt[2][2][2][2][4]; // [0=RP,1=POI][0=pW not used,1=pW used][0=e eW,1=ne eW][0=not corr,1=corr][order of flow estimate] 
394   TH1D *fFinalFlowEta[2][2][2][2][4]; // [0=RP,1=POI][0=pW not used,1=pW used][0=e eW,1=ne eW][0=not corr,1=corr][order of flow estimate] 
395   TH2D *fNonEmptyBins2D[2]; // [0=RP,1=POI] // to be improved (removed)
396   TH1D *fNonEmptyBins1D[2][2]; // [0=RP,1=POI][0=pt,1=eta] // to be improved (removed)
397   TH1D *fSumOfEventWeightsForDiffFlow[2][2][2][4]; // [0=pt,1=eta][0=RP,1=POI][0=power 1,1=power 2][0=eW for <2'>, 1=eW for <4'>, ...]
398   TH1D *fProductOfEventWeightsForDiffFlow[2][2][8][8]; // [0=pt,1=eta][0=RP,1=POI]  [0=<2>,1=<2'>,2=<4>,3=<4'>,4=<6>,5=<6'>,6=<8>,7=<8'>] x 
399                                                        //                           [0=<2>,1=<2'>,2=<4>,3=<4'>,4=<6>,5=<6'>,6=<8>,7=<8'>]
400         
401   // 5.) distributions:
402   TList *fDistributionsList; // list to hold all distributions
403   TH1D *fDistributions[2][2][4]; // [0=pWeights not used,1=pWeights used][0=exact eWeights,1=non-exact eWeights][0=<2>,1=<4>,2=<6>,3=<8>]
404     
405   // x.) debugging and cross-checking:
406   // Remark: for weighted correlations cross-checking is performed only with phi weights (this is sufficient) 
407   TList *fNestedLoopsList; // list to hold all profiles filled with nested loops
408   Bool_t fEvaluateNestedLoopsForIntFlow; // evaluate nested loops relevant for integrated flow
409   Bool_t fEvaluateNestedLoopsForDiffFlow; // evaluate nested loops relevant for differential flow
410   TProfile *fEvaluateNestedLoops; // profile with two bins to hold values of fEvaluateNestedLoopsForIntFlow and fEvaluateNestedLoopsForDiffFlow
411   TProfile *fDirectCorrelations; // reduced multi-particle correlations calculated with nested loop relevant for int. flow 
412   TProfile *fDirectCorrectionsCos; // corrections for non-uniform acceptance (cos terms) calculated with nested loops (int. flow)
413   TProfile *fDirectCorrectionsSin; // corrections for non-uniform acceptance (sin terms) calculated with nested loops (int. flow)
414   TProfile *fDirectCorrelationsDiffFlow; // multi-particle correlations calculated with nested loop relevant for diff. flow
415   TProfile *fDirectCorrectionsDiffFlowCos; // corrections for non-uniform acceptance (cos terms) calculated with nested loops (diff. flow)
416   TProfile *fDirectCorrectionsDiffFlowSin; // corrections for non-uniform acceptance (sin terms) calculated with nested loops (diff. flow)
417   TProfile *fDirectCorrelationsW; // weighted multi-particle correlations calculated with nested loop relevant for int. flow 
418   TProfile *fDirectCorrectionsCosW; // weighted corrections for non-uniform acceptance (cos terms) calculated with nested loops (int. flow)
419   TProfile *fDirectCorrectionsSinW; // weighted corrections for non-uniform acceptance (sin terms) calculated with nested loops (int. flow)
420   TProfile *fDirectCorrelationsDiffFlowW; // weighted reduced multi-particle correlations calculated with nested loop relevant for diff. flow
421   TProfile *fDirectCorrectionsDiffFlowCosW; // weighted corrections for non-uniform acceptance (cos terms) calculated with nested loops (diff. flow)
422   TProfile *fDirectCorrectionsDiffFlowSinW; // weighted corrections for non-uniform acceptance (sin terms) calculated with nested loops (diff. flow)
423                   
424   ClassDef(AliFlowAnalysisWithQCumulants, 0);
425 };
426
427 //================================================================================================================
428
429 #endif
430
431
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433
434