PWG4/JetTasks/AliAnalysisHelperJetTasks.cxx

   1
   2 #include "TROOT.h"
   3 #include "TKey.h"
   4 #include "TList.h"
   5 #include "TSystem.h"
   6 #include "TH1F.h"
   7 #include "TProfile.h"
   8 #include "THnSparse.h"
   9 #include "TFile.h"
  10 #include "TString.h"
  11 #include "AliMCEvent.h"
  12 #include "AliLog.h"
  13 #include "AliAODJet.h"
  14 #include "AliStack.h"
  15 #include "AliGenEventHeader.h"
  16 #include "AliGenCocktailEventHeader.h"
  17 #include "AliGenPythiaEventHeader.h"
  18 #include <fstream>
  19 #include <iostream>
  20 #include "AliAnalysisHelperJetTasks.h"
  21 #include "TMatrixDSym.h"
  22 #include "TMatrixDSymEigen.h"
  23 #include "TVector.h"
  24
  25 ClassImp(AliAnalysisHelperJetTasks)
  26
  27
  28
  29
  30 AliGenPythiaEventHeader*  AliAnalysisHelperJetTasks::GetPythiaEventHeader(AliMCEvent *mcEvent){
  31
  32   AliGenEventHeader* genHeader = mcEvent->GenEventHeader();
  33   AliGenPythiaEventHeader* pythiaGenHeader = dynamic_cast<AliGenPythiaEventHeader*>(genHeader);
  34   if(!pythiaGenHeader){
  35     // cocktail ??
  36     AliGenCocktailEventHeader* genCocktailHeader = dynamic_cast<AliGenCocktailEventHeader*>(genHeader);
  37
  38     if (!genCocktailHeader) {
  39       AliWarningGeneral(Form(" %s:%d",(char*)__FILE__,__LINE__),"Unknown header type (not Pythia or Cocktail)");
  40       //      AliWarning(Form("%s %d: Unknown header type (not Pythia or Cocktail)",(char*)__FILE__,__LINE__));
  41       return 0;
  42     }
  43     TList* headerList = genCocktailHeader->GetHeaders();
  44     for (Int_t i=0; i<headerList->GetEntries(); i++) {
  45       pythiaGenHeader = dynamic_cast<AliGenPythiaEventHeader*>(headerList->At(i));
  46       if (pythiaGenHeader)
  47         break;
  48     }
  49     if(!pythiaGenHeader){
  50       AliWarningGeneral(Form(" %s:%d",(char*)__FILE__,__LINE__),"Pythia event header not found");
  51       return 0;
  52     }
  53   }
  54   return pythiaGenHeader;
  55
  56 }
  57
  58
  59 void AliAnalysisHelperJetTasks::PrintStack(AliMCEvent *mcEvent,Int_t iFirst,Int_t iLast,Int_t iMaxPrint){
  60
  61   AliStack *stack = mcEvent->Stack();
  62   if(!stack){
  63     Printf("%s%d No Stack available",(char*)__FILE__,__LINE__);
  64     return;
  65   }
  66
  67   static Int_t iCount = 0;
  68   if(iCount>iMaxPrint)return;
  69   Int_t nStack = stack->GetNtrack();
  70   if(iLast == 0)iLast = nStack;
  71   else if(iLast > nStack)iLast = nStack;
  72
  73
  74   Printf("####################################################################");
  75   for(Int_t np = iFirst;np<iLast;++np){
  76     TParticle *p = stack->Particle(np);
  77     Printf("Nr.%d --- Status %d ---- Mother1 %d Mother2 %d Daughter1 %d Daughter2 %d ",
  78            np,p->GetStatusCode(),p->GetMother(0),p->GetMother(1),p->GetDaughter(0),p->GetDaughter(1));
  79     Printf("Eta %3.3f Phi %3.3f ",p->Eta(),p->Phi());
  80     p->Print();
  81     Printf("---------------------------------------");
  82   }
  83   iCount++;
  84 }
  85
  86
  87
  88
  89 void AliAnalysisHelperJetTasks::GetClosestJets(AliAODJet *genJets,const Int_t &kGenJets,
  90                                                AliAODJet *recJets,const Int_t &kRecJets,
  91                                                Int_t *iGenIndex,Int_t *iRecIndex,
  92                                                Int_t iDebug,Float_t maxDist){
  93
  94   //
  95   // Relate the two input jet Arrays
  96   //
  97
  98   //
  99   // The association has to be unique
 100   // So check in two directions
 101   // find the closest rec to a gen
 102   // and check if there is no other rec which is closer
 103   // Caveat: Close low energy/split jets may disturb this correlation
 104
 105
 106   // Idea: search in two directions generated e.g (a--e) and rec (1--3)
 107   // Fill a matrix with Flags (1 for closest rec jet, 2 for closest rec jet
 108   // in the end we have something like this
 109   //    1   2   3
 110   // ------------
 111   // a| 3   2   0
 112   // b| 0   1   0
 113   // c| 0   0   3
 114   // d| 0   0   1
 115   // e| 0   0   1
 116   // Topology
 117   //   1     2
 118   //     a         b
 119   //
 120   //  d      c
 121   //        3     e
 122   // Only entries with "3" match from both sides
 123
 124   // In case we have more jets than kmaxjets only the
 125   // first kmaxjets are searched
 126   // all other are -1
 127   // use kMaxJets for a test not to fragemnt the memory...
 128
 129   for(int i = 0;i < kGenJets;++i)iGenIndex[i] = -1;
 130   for(int j = 0;j < kRecJets;++j)iRecIndex[j] = -1;
 131
 132
 133
 134   const int kMode = 3;
 135
 136   const Int_t nGenJets = TMath::Min(kMaxJets,kGenJets);
 137   const Int_t nRecJets = TMath::Min(kMaxJets,kRecJets);
 138
 139   if(nRecJets==0||nGenJets==0)return;
 140
 141   // UShort_t *iFlag = new UShort_t[nGenJets*nRecJets];
 142   UShort_t iFlag[kMaxJets*kMaxJets];
 143   for(int i = 0;i < nGenJets;++i){
 144     for(int j = 0;j < nRecJets;++j){
 145       iFlag[i*nGenJets+j] = 0;
 146     }
 147   }
 148
 149
 150
 151   // find the closest distance to the generated
 152   for(int ig = 0;ig<nGenJets;++ig){
 153     Float_t dist = maxDist;
 154     if(iDebug>1)Printf("Gen (%d) p_T %3.3f eta %3.3f ph %3.3f ",ig,genJets[ig].Pt(),genJets[ig].Eta(),genJets[ig].Phi());
 155     for(int ir = 0;ir<nRecJets;++ir){
 156       Double_t dR = genJets[ig].DeltaR(&recJets[ir]);
 157       if(iDebug>1)Printf("Rec (%d) p_T %3.3f eta %3.3f ph %3.3f ",ir,recJets[ir].Pt(),recJets[ir].Eta(),recJets[ir].Phi());
 158       if(iDebug>1)Printf("Distance (%d)--(%d) %3.3f ",ig,ir,dR);
 159       if(dR<dist){
 160         iRecIndex[ig] = ir;
 161         dist = dR;
 162       }
 163     }
 164     if(iRecIndex[ig]>=0)iFlag[ig*nGenJets+iRecIndex[ig]]+=1;
 165     // reset...
 166     iRecIndex[ig] = -1;
 167   }
 168   // other way around
 169   for(int ir = 0;ir<nRecJets;++ir){
 170     Float_t dist = maxDist;
 171     for(int ig = 0;ig<nGenJets;++ig){
 172       Double_t dR = genJets[ig].DeltaR(&recJets[ir]);
 173       if(dR<dist){
 174         iGenIndex[ir] = ig;
 175         dist = dR;
 176       }
 177     }
 178     if(iGenIndex[ir]>=0)iFlag[iGenIndex[ir]*nGenJets+ir]+=2;
 179     // reset...
 180     iGenIndex[ir] = -1;
 181   }
 182
 183   // check for "true" correlations
 184
 185   if(iDebug>1)Printf(">>>>>> Matrix");
 186
 187   for(int ig = 0;ig<nGenJets;++ig){
 188     for(int ir = 0;ir<nRecJets;++ir){
 189       // Print
 190       if(iDebug>1)printf("Flag[%d][%d] %d ",ig,ir,iFlag[ig*nGenJets+ir]);
 191
 192       if(kMode==3){
 193         // we have a uniqie correlation
 194         if(iFlag[ig*nGenJets+ir]==3){
 195           iGenIndex[ir] = ig;
 196           iRecIndex[ig] = ir;
 197         }
 198       }
 199       else{
 200         // we just take the correlation from on side
 201         if((iFlag[ig*nGenJets+ir]&2)==2){
 202           iGenIndex[ir] = ig;
 203         }
 204         if((iFlag[ig*nGenJets+ir]&1)==1){
 205           iRecIndex[ig] = ir;
 206         }
 207       }
 208     }
 209     if(iDebug>1)printf("\n");
 210   }
 211 }
 212
 213
 214
 215 void  AliAnalysisHelperJetTasks::MergeOutput(char* cFiles, char* cList){
 216
 217   // This is used to merge the analysis-output from different
 218   // data samples/pt_hard bins
 219   // in case the eventweigth was set to xsection/ntrials already, this
 220   // is not needed. Both methods only work in case we do not mix different
 221   // pt_hard bins, and do not have overlapping bins
 222
 223   const Int_t nMaxBins = 12;
 224   // LHC08q jetjet100: Mean = 1.42483e-03, RMS = 6.642e-05
 225   // LHC08r jetjet50: Mean = 2.44068e-02, RMS = 1.144e-03
 226   // LHC08v jetjet15-50: Mean = 2.168291 , RMS = 7.119e-02
 227   // const Float_t xsection[nBins] = {2.168291,2.44068e-02};
 228
 229   Float_t xsection[nMaxBins];
 230   Float_t nTrials[nMaxBins];
 231   Float_t sf[nMaxBins];
 232   TList *lIn[nMaxBins];
 233   TFile *fIn[nMaxBins];
 234
 235   ifstream in1;
 236   in1.open(cFiles);
 237
 238   char cFile[120];
 239   Int_t ibTotal = 0;
 240   while(in1>>cFile){
 241     fIn[ibTotal] = TFile::Open(cFile);
 242     lIn[ibTotal] = (TList*)fIn[ibTotal]->Get(cList);
 243     Printf("Merging file %s",cFile);
 244     if(!lIn[ibTotal]){
 245       Printf("%s:%d No list %s found, exiting...",__FILE__,__LINE__,cList);
 246       fIn[ibTotal]->ls();
 247       return;
 248     }
 249     TH1* hTrials = (TH1F*)lIn[ibTotal]->FindObject("fh1Trials");
 250     if(!hTrials){
 251       Printf("%s:%d fh1PtHard_Trials not found in list, exiting...",__FILE__,__LINE__);
 252       return;
 253     }
 254     TProfile* hXsec = (TProfile*)lIn[ibTotal]->FindObject("fh1Xsec");
 255     if(!hXsec){
 256       Printf("%s:%d fh1Xsec  not found in list, exiting...",__FILE__,__LINE__);
 257       return;
 258     }
 259     xsection[ibTotal] = hXsec->GetBinContent(1);
 260     nTrials[ibTotal] = hTrials->Integral();
 261     sf[ibTotal] = xsection[ibTotal]/ nTrials[ibTotal];
 262     ibTotal++;
 263   }
 264
 265   if(ibTotal==0){
 266     Printf("%s:%d No files found for mergin, exiting",__FILE__,__LINE__);
 267     return;
 268   }
 269
 270   TFile *fOut = new TFile("allpt.root","RECREATE");
 271   TList *lOut = new TList();
 272   lOut->SetName(lIn[0]->GetName());
 273   // for the start scale all...
 274   for(int ie = 0; ie < lIn[0]->GetEntries();++ie){
 275     TH1 *h1Add = 0;
 276     THnSparse *hnAdd = 0;
 277     for(int ib = 0;ib < ibTotal;++ib){
 278       // dynamic cast does not work with cint
 279       TObject *h = lIn[ib]->At(ie);
 280       if(h->InheritsFrom("TH1")){
 281         TH1 *h1 = (TH1*)h;
 282         if(ib==0){
 283           h1Add = (TH1*)h1->Clone(h1->GetName());
 284           h1Add->Scale(sf[ib]);
 285         }
 286         else{
 287           h1Add->Add(h1,sf[ib]);
 288         }
 289       }
 290       else if(h->InheritsFrom("THnSparse")){
 291         THnSparse *hn = (THnSparse*)h;
 292         if(ib==0){
 293           hnAdd = (THnSparse*)hn->Clone(hn->GetName());
 294           hnAdd->Scale(sf[ib]);
 295         }
 296         else{
 297           hnAdd->Add(hn,sf[ib]);
 298         }
 299       }
 300
 301
 302     }// ib
 303     if(h1Add)lOut->Add(h1Add);
 304     else if(hnAdd)lOut->Add(hnAdd);
 305   }
 306   fOut->cd();
 307   lOut->Write(lOut->GetName(),TObject::kSingleKey);
 308   fOut->Close();
 309 }
 310
 311 Bool_t AliAnalysisHelperJetTasks::PythiaInfoFromFile(const char* currFile,Float_t &fXsec,Float_t &fTrials){
 312   //
 313   // get the cross section and the trails either from pyxsec.root or from pysec_hists.root
 314   // This is to called in Notify and should provide the path to the AOD/ESD file
 315
 316   TString file(currFile);
 317   fXsec = 0;
 318   fTrials = 1;
 319
 320   if(file.Contains("root_archive.zip#")){
 321     Ssiz_t pos1 = file.Index("root_archive",12,TString::kExact);
 322     Ssiz_t pos = file.Index("#",1,pos1,TString::kExact);
 323     file.Replace(pos+1,20,"");
 324   }
 325   else {
 326     // not an archive take the basename....
 327     file.ReplaceAll(gSystem->BaseName(file.Data()),"");
 328   }
 329   Printf("%s",file.Data());
 330
 331
 332
 333
 334   TFile *fxsec = TFile::Open(Form("%s%s",file.Data(),"pyxsec.root")); // problem that we cannot really test the existance of a file in a archive so we have to lvie with open error message from root
 335   if(!fxsec){
 336     // next trial fetch the histgram file
 337     fxsec = TFile::Open(Form("%s%s",file.Data(),"pyxsec_hists.root"));
 338     if(!fxsec){
 339         // not a severe condition but inciate that we have no information
 340       return kFALSE;
 341     }
 342     else{
 343       // find the tlist we want to be independtent of the name so use the Tkey
 344       TKey* key = (TKey*)fxsec->GetListOfKeys()->At(0);
 345       if(!key){
 346         fxsec->Close();
 347         return kFALSE;
 348       }
 349       TList *list = dynamic_cast<TList*>(key->ReadObj());
 350       if(!list){
 351         fxsec->Close();
 352         return kFALSE;
 353       }
 354       fXsec = ((TProfile*)list->FindObject("h1Xsec"))->GetBinContent(1);
 355       fTrials  = ((TH1F*)list->FindObject("h1Trials"))->GetBinContent(1);
 356       fxsec->Close();
 357     }
 358   } // no tree pyxsec.root
 359   else {
 360     TTree *xtree = (TTree*)fxsec->Get("Xsection");
 361     if(!xtree){
 362       fxsec->Close();
 363       return kFALSE;
 364     }
 365     UInt_t   ntrials  = 0;
 366     Double_t  xsection  = 0;
 367     xtree->SetBranchAddress("xsection",&xsection);
 368     xtree->SetBranchAddress("ntrials",&ntrials);
 369     xtree->GetEntry(0);
 370     fTrials = ntrials;
 371     fXsec = xsection;
 372     fxsec->Close();
 373   }
 374   return kTRUE;
 375 }
 376
 377
 378 Bool_t AliAnalysisHelperJetTasks::GetThrustAxis(TVector3 &n01, TVector3 * pTrack, const Int_t &nTracks)
 379 {
 380   //
 381   // fetch the thrust axis
 382   // sona.pochybova@cern.ch
 383
 384   const Int_t kTracks = 1000;
 385   if(nTracks>kTracks)return kFALSE;
 386
 387   TVector3 psum;
 388   Double_t psum1 = 0;
 389   Double_t psum2 = 0;
 390   Double_t thrust[kTracks];
 391   Double_t th = -3;
 392   Double_t tpom = -1;
 393   Int_t j = 0;
 394
 395
 396   //  for(Int_t j = 0; j < nTracks; j++)
 397   while(TMath::Abs(th-tpom) > 10e-7 && j < nTracks)
 398     {
 399       th = tpom;
 400       psum.SetXYZ(0., 0., 0.);
 401       psum1 = 0;
 402       psum2 = 0;
 403       for(Int_t i = 0; i < nTracks; i++)
 404         {
 405           psum1 += (TMath::Abs(n01.Dot(pTrack[i])));
 406           psum2 += pTrack[i].Mag();
 407
 408           if (n01.Dot(pTrack[i]) > 0) psum += pTrack[i];
 409           if (n01.Dot(pTrack[i]) < 0) psum -= pTrack[i];
 410         }
 411
 412       thrust[j] = psum1/psum2;
 413
 414       //      if(th == thrust[j])
 415       //        break;
 416
 417       tpom = thrust[j];
 418
 419       n01 = psum.Unit();
 420       j++;
 421     }
 422   return kTRUE;
 423 }
 424
 425 //___________________________________________________________________________________________________________
 426
 427 Bool_t AliAnalysisHelperJetTasks::GetEventShapes(TVector3 &n01, TVector3 * pTrack, Int_t nTracks, Double_t * eventShapes)
 428 {
 429   // ***
 430   // Event shape calculation
 431   // sona.pochybova@cern.ch
 432
 433   const Int_t kTracks = 1000;
 434   if(nTracks>kTracks)return kFALSE;
 435
 436   TVector3 psum;
 437   TVector3 pTrackPerp[kTracks];
 438   Double_t psum1 = 0;
 439   Double_t psum2 = 0;
 440   Double_t thrust[kTracks];
 441   Double_t th = -3;
 442   Double_t tpom = -1;
 443
 444   //Sphericity calculation
 445   TMatrixDSym m(3);
 446   Double_t s00 = 0;
 447   Double_t s01 = 0;
 448   Double_t s02 = 0;
 449
 450   Double_t s10 = 0;
 451   Double_t s11 = 0;
 452   Double_t s12 = 0;
 453
 454   Double_t s20 = 0;
 455   Double_t s21 = 0;
 456   Double_t s22 = 0;
 457
 458   Double_t ptot = 0;
 459
 460   Double_t c = -10;
 461
 462 //
 463 //loop for thrust calculation
 464 //
 465   Int_t k = 0;
 466   while(TMath::Abs(th-tpom) > 10e-7 && k < nTracks)
 467     {
 468       th = tpom;
 469       psum.SetXYZ(0., 0., 0.);
 470       psum1 = 0;
 471       psum2 = 0;
 472       for(Int_t i = 0; i < nTracks; i++)
 473         {
 474           pTrackPerp[i].SetXYZ(pTrack[i].X(), pTrack[i].Y(), 0);
 475
 476           psum1 += (TMath::Abs(n01.Dot(pTrackPerp[i])));
 477           psum2 += pTrackPerp[i].Mag();
 478
 479           if (n01.Dot(pTrackPerp[i]) > 0) psum += pTrackPerp[i];
 480           if (n01.Dot(pTrackPerp[i]) < 0) psum -= pTrackPerp[i];
 481         }
 482
 483       thrust[k] = psum1/psum2;
 484
 485       tpom = thrust[k];
 486       n01 = psum.Unit();
 487       k++;
 488 //      Printf("========== %d +++ th :: %f, tpom :: %f=============\n", k, th, tpom);
 489     }
 490
 491   eventShapes[0] = th;
 492
 493 //
 494 //other event shapes variables
 495 //
 496   for(Int_t j = 0; j < nTracks; j++)
 497     {
 498       s00 = s00 + (pTrack[j].Px()*pTrack[j].Px())/pTrack[j].Mag();
 499       s01 = s01 + (pTrack[j].Px()*pTrack[j].Py())/pTrack[j].Mag();
 500       s02 = s02 + (pTrack[j].Px()*pTrack[j].Pz())/pTrack[j].Mag();
 501
 502       s10 = s10 + (pTrack[j].Py()*pTrack[j].Px())/pTrack[j].Mag();
 503       s11 = s11 + (pTrack[j].Py()*pTrack[j].Py())/pTrack[j].Mag();
 504       s12 = s12 + (pTrack[j].Py()*pTrack[j].Pz())/pTrack[j].Mag();
 505
 506       s20 = s20 + (pTrack[j].Pz()*pTrack[j].Px())/pTrack[j].Mag();
 507       s21 = s21 + (pTrack[j].Pz()*pTrack[j].Py())/pTrack[j].Mag();
 508       s22 = s22 + (pTrack[j].Pz()*pTrack[j].Pz())/pTrack[j].Mag();
 509
 510       ptot += pTrack[j].Mag();
 511     }
 512
 513   if(ptot > 0.)
 514     {
 515       m(0,0) = s00/ptot;
 516       m(0,1) = s01/ptot;
 517       m(0,2) = s02/ptot;
 518
 519       m(1,0) = s10/ptot;
 520       m(1,1) = s11/ptot;
 521       m(1,2) = s12/ptot;
 522
 523       m(2,0) = s20/ptot;
 524       m(2,1) = s21/ptot;
 525       m(2,2) = s22/ptot;
 526
 527       TMatrixDSymEigen eigen(m);
 528       TVectorD eigenVal = eigen.GetEigenValues();
 529
 530       Double_t sphericity = (3/2)*(eigenVal(2)+eigenVal(1));
 531       eventShapes[1] = sphericity;
 532
 533       Double_t aplanarity = (3/2)*(eigenVal(2));
 534       eventShapes[2] = aplanarity;
 535
 536       c = 3*(eigenVal(0)*eigenVal(1)+eigenVal(0)*eigenVal(2)+eigenVal(1)*eigenVal(2));
 537       eventShapes[3] = c;
 538     }
 539   return kTRUE;
 540 }
 541
 542
 543
 544  //__________________________________________________________________________________________________________________________