RALICE/AliVertex.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 // $Id$
  17
  18 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 // Class AliVertex
  20 // Creation and investigation of an AliVertex.
  21 // An AliVertex can be constructed by adding AliTracks and/or AliJets.
  22 //
  23 // Note : Also (secondary) vertices can be added to a vertex.
  24 //
  25 // To provide maximal flexibility to the user, two modes of vertex storage
  26 // are provided by means of the memberfunction SetVertexCopy().
  27 // The same holds for the storage of jets via SetJetCopy().
  28 //
  29 // a) SetVertexCopy(0) (which is the default).
  30 //    Only the pointers of the 'added' vertices are stored.
  31 //    This mode is typically used by making vertex studies based on a fixed list
  32 //    of vertices which stays under user control or is contained for instance
  33 //    in an AliEvent.
  34 //    In this way the AliVertex just represents a 'logical structure' for the
  35 //    physics analysis which can be embedded in e.g. an AliEvent or AliVertex.
  36 //
  37 //    Note :
  38 //    Modifications made to the original vertices also affect the AliVertex objects
  39 //    which are stored.
  40 //
  41 // b) SetVertexCopy(1).
  42 //    Of every 'added' vertex a private copy will be made of which the pointer
  43 //    will be stored.
  44 //    In this way the AliVertex represents an entity on its own and modifications
  45 //    made to the original vertices do not affect the AliVertex objects which are
  46 //    stored.
  47 //    This mode will allow 'adding' many different AliVertex objects by
  48 //    creating only one AliVertex instance in the main programme and using the
  49 //    AliVertex::Reset, AliVertex::AddTrack and parameter setting memberfunctions.
  50 //
  51 // Coding example to make 3 vertices v1, v2 and v3.
  52 // ------------------------------------------------
  53 // v1 contains the tracks 1,2,3 and 4
  54 // v2 contains many different tracks
  55 // v3 contains the jets 1 and 2
  56 //
  57 //        AliTrack t1,t2,t3,t4;
  58 //         ...
  59 //         ... // code to fill the track data
  60 //         ...
  61 //
  62 //        AliJet j1,j2;
  63 //         ...
  64 //         ... // code to fill the jet data
  65 //         ...
  66 //
  67 //        AliVertex v1;
  68 //        v1.SetVertexCopy(1);
  69 //
  70 //        v1.AddTrack(t1);
  71 //        v1.AddTrack(t2);
  72 //        v1.AddTrack(t3);
  73 //        v1.AddTrack(t4);
  74 //
  75 //        Float_t r1[3]={2.4,0.1,-8.5};
  76 //        v1.SetPosition(r1,"car");
  77 //
  78 //        AliVertex v2;
  79 //        v2.SetTrackCopy(1);
  80 //
  81 //        AliTrack* tx=new AliTrack();
  82 //        for (Int_t i=0; i<10; i++)
  83 //        {
  84 //         ...
  85 //         ... // code to fill the track data
  86 //         ...
  87 //         v2.AddTrack(tx);
  88 //         tx->Reset();
  89 //        }
  90 //
  91 //        Float_t r2[3]={1.6,-3.2,5.7};
  92 //        v2.SetPosition(r2,"car");
  93 //
  94 //        AliVertex v3;
  95 //
  96 //        v3.AddJet(j1);
  97 //        v3.AddJet(j2);
  98 //
  99 //        Float_t r3[3]={6.2,4.8,1.3};
 100 //        v3.SetPosition(r3,"car");
 101 //
 102 //        v1.Info("sph");
 103 //        v2.ListAll();
 104 //        v3.List("cyl");
 105 //
 106 //        Float_t e1=v1.GetEnergy();
 107 //        Ali3Vector p1=v1.Get3Momentum();
 108 //        Float_t loc[3];
 109 //        v1.GetPosition(loc,"sph");
 110 //        AliPosition r=v2.GetPosition();
 111 //        r.Info();
 112 //        Int_t nt=v2.GetNtracks();
 113 //        AliTrack* tv=v2.GetTrack(1); // Access track number 1 of Vertex v2
 114 //
 115 // Specify the vertices v2 and v3 as secondary vertices of v1
 116 //
 117 //        v1.AddVertex(v2);
 118 //        v1.AddVertex(v3);
 119 //
 120 //        v1.List();
 121 //
 122 //        Int_t nv=v1.GetNvtx();
 123 //        AliVertex* vx=v1.GetVertex(1); // Access 1st secondary vertex of v1
 124 //        Float_t e=vx->GetEnergy();
 125 //
 126 //        Float_t M=v1.GetInvmass();
 127 //
 128 // Reconstruct Vertex v1 from scratch
 129 //
 130 //        v1.Reset();
 131 //        v1.SetNvmax(25); // Increase initial no. of sec. vertices
 132 //        v1.AddTrack(t3);
 133 //        v1.AddTrack(t4);
 134 //        v1.AddJet(j2);
 135 //        Float_t pos[3]={7,9,4};
 136 //        v1.SetPosition(pos,"car");
 137 //
 138 // Note : All quantities are in GeV, GeV/c or GeV/c**2
 139 //
 140 //--- Author: Nick van Eijndhoven 04-apr-1998 UU-SAP Utrecht
 141 //- Modified: NvE $Date$ UU-SAP Utrecht
 142 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 143
 144 #include "AliVertex.h"
 145
 146 ClassImp(AliVertex) // Class implementation to enable ROOT I/O
 147
 148 AliVertex::AliVertex()
 149 {
 150 // Default constructor.
 151 // All variables initialised to 0.
 152 // Initial maximum number of tracks is set to the default value.
 153 // Initial maximum number of sec. vertices is set to the default value.
 154  fNvmax=0;
 155  fVertices=0;
 156  fConnects=0;
 157  fVertexCopy=0;
 158  fNjmax=0;
 159  fJets=0;
 160  fJetCopy=0;
 161  Reset();
 162  SetNtinit();
 163  SetNvmax();
 164  SetNjmax();
 165 }
 166 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 167 AliVertex::AliVertex(Int_t n)
 168 {
 169 // Create a vertex to hold initially a maximum of n tracks
 170 // All variables initialised to 0
 171  fNvmax=0;
 172  fVertices=0;
 173  fConnects=0;
 174  fVertexCopy=0;
 175  fNjmax=0;
 176  fJets=0;
 177  fJetCopy=0;
 178  Reset();
 179  if (n > 0)
 180  {
 181   SetNtinit(n);
 182  }
 183  else
 184  {
 185   cout << endl;
 186   cout << " *AliVertex* Initial max. number of tracks entered : " << n << endl;
 187   cout << " This is invalid. Default initial maximum will be used." << endl;
 188   cout << endl;
 189   SetNtinit();
 190  }
 191  SetNvmax();
 192  SetNjmax();
 193 }
 194 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 195 AliVertex::~AliVertex()
 196 {
 197 // Default destructor
 198  if (fVertices)
 199  {
 200   if (fVertexCopy) fVertices->Delete();
 201   delete fVertices;
 202   fVertices=0;
 203  }
 204  if (fConnects)
 205  {
 206   fConnects->Delete();
 207   delete fConnects;
 208   fConnects=0;
 209  }
 210  if (fJets)
 211  {
 212   if (fJetCopy) fJets->Delete();
 213   delete fJets;
 214   fJets=0;
 215  }
 216 }
 217 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 218 void AliVertex::SetNvmax(Int_t n)
 219 {
 220 // Set the initial maximum number of (secondary) vertices
 221  if (n > 0)
 222  {
 223   fNvmax=n;
 224  }
 225  else
 226  {
 227   fNvmax=1;
 228  }
 229  if (fVertices)
 230  {
 231   if (fVertexCopy) fVertices->Delete();
 232   delete fVertices;
 233   fVertices=0;
 234  }
 235 }
 236 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 237 void AliVertex::SetNjmax(Int_t n)
 238 {
 239 // Set the initial maximum number of jets
 240  if (n > 0)
 241  {
 242   fNjmax=n;
 243  }
 244  else
 245  {
 246   fNjmax=1;
 247  }
 248  if (fJets)
 249  {
 250   if (fJetCopy) fJets->Delete();
 251   delete fJets;
 252   fJets=0;
 253  }
 254 }
 255 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 256 void AliVertex::Reset()
 257 {
 258 // Reset all variables to 0 and reset all stored vertex and jet lists.
 259 // The max. number of tracks is set to the initial value again
 260 // The max. number of vertices is set to the default value again
 261 // The max. number of jets is set to the default value again
 262
 263  AliJet::Reset();
 264
 265  Double_t a[3]={0,0,0};
 266  SetPosition(a,"sph");
 267  SetPositionErrors(a,"car");
 268
 269  fNvtx=0;
 270  if (fNvmax>0) SetNvmax(fNvmax);
 271  if (fConnects)
 272  {
 273   fConnects->Delete();
 274   delete fConnects;
 275   fConnects=0;
 276  }
 277
 278  fNjets=0;
 279  if (fNjmax>0) SetNjmax(fNjmax);
 280 }
 281 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 282 void AliVertex::ResetVertices()
 283 {
 284 // Reset the stored vertex list and delete all connecting tracks which
 285 // were generated automatically via connect=1 in AddVertex().
 286 // The max. number of vertices is set to the default value again.
 287 // All physics quantities are updated according to the removal of the
 288 // connecting tracks.
 289  AliTrack* t;
 290  if (fConnects)
 291  {
 292   for (Int_t i=0; i<=fConnects->GetLast(); i++)
 293   {
 294    t=(AliTrack*)fConnects->At(i);
 295    AliTrack* test=(AliTrack*)fTracks->Remove(t);
 296    if (test)
 297    {
 298     fNtrk--;
 299     (Ali4Vector&)(*this)-=(Ali4Vector&)(*t);
 300     fQ-=t->GetCharge();
 301    }
 302   }
 303   fTracks->Compress();
 304  }
 305
 306  fNvtx=0;
 307  if (fNvmax>0) SetNvmax(fNvmax);
 308  if (fConnects)
 309  {
 310   fConnects->Delete();
 311   delete fConnects;
 312   fConnects=0;
 313  }
 314 }
 315 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 316 void AliVertex::AddJet(AliJet& j,Int_t tracks)
 317 {
 318 // Add a jet (and its tracks) to the vertex
 319 // In case the maximum number of jets has been reached,
 320 // the array space will be extended automatically
 321 //
 322 // Note : By default the tracks of the jet are added to the current (primary)
 323 //        vertex.
 324 //        The automatic addition of the tracks of the jet can be suppressed
 325 //        by specifying tracks=0. In this case only the AliJet object will
 326 //        be stored according to the mode specified by SetJetCopy().
 327 //        The latter will enable jet studies based on a fixed list of tracks
 328 //        as contained e.g. in an AliVertex or AliEvent.
 329  if (!fJets) fJets=new TObjArray(fNjmax);
 330  if (fNjets == fNjmax) // Check if maximum jet number is reached
 331  {
 332   fNjmax++;
 333   fJets->Expand(fNjmax);
 334  }
 335
 336  // Add the jet to the list
 337  fNjets++;
 338  if (fJetCopy)
 339  {
 340   fJets->Add(j.Clone());
 341  }
 342  else
 343  {
 344   fJets->Add(&j);
 345  }
 346
 347  // Add the tracks of the jet to this vertex
 348  if (tracks)
 349  {
 350   AliTrack* tj;
 351   for (Int_t i=1; i<=j.GetNtracks(); i++)
 352   {
 353    tj=j.GetTrack(i);
 354    AddTrack(tj);
 355   }
 356  }
 357 }
 358 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 359 void AliVertex::AddVertex(AliVertex& v,Int_t connect)
 360 {
 361 // Add a (secondary) vertex to the current vertex.
 362 // In case the maximum number of (secondary) vertices has been reached,
 363 // the array space will be extended automatically
 364 //
 365 // Note : By default the 4-momentum and charge of the current (primary) vertex
 366 //        are updated by automatically creating the track connecting
 367 //        both vertices. The track parameters are taken from the
 368 //        4-momentum and charge of the secondary vertex.
 369 //        The automatic creation of the connecting track and updating
 370 //        of the (primary) vertex 4-momentum and charge can be suppressed
 371 //        by specifying connect=0. In this case, however, the user
 372 //        has to introduce the connecting track lateron by hand
 373 //        explicitly in order to match the kinematics and charge.
 374 //
 375  if (!fVertices) fVertices=new TObjArray(fNvmax);
 376  if (fNvtx == fNvmax) // Check if maximum vertex number is reached
 377  {
 378   fNvmax++;
 379   fVertices->Expand(fNvmax);
 380  }
 381
 382  // Add the linked (secondary) vertex to the list
 383  fNvtx++;
 384  if (fVertexCopy)
 385  {
 386   fVertices->Add(v.Clone());
 387  }
 388  else
 389  {
 390   fVertices->Add(&v);
 391  }
 392
 393  // Create connecting track and update 4-momentum and charge for current vertex
 394  if (connect)
 395  {
 396   AliPosition r1=GetPosition();
 397   AliPosition r2=v.GetPosition();
 398   Float_t q=v.GetCharge();
 399   Ali3Vector p=v.Get3Momentum();
 400   Double_t v2=v.GetInvariant();
 401   Double_t dv2=v.Ali4Vector::GetResultError();
 402
 403   AliTrack* t=new AliTrack();
 404   t->SetBeginPoint(r1);
 405   t->SetEndPoint(r2);
 406   t->SetCharge(q);
 407   t->Set3Momentum(p);
 408   t->SetInvariant(v2,dv2);
 409
 410   AddTrack(t);
 411
 412   if (!fConnects) fConnects=new TObjArray(fNvmax);
 413   fConnects->Add(t);
 414  }
 415 }
 416 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 417 void AliVertex::Info(TString f)
 418 {
 419 // Provide vertex information within the coordinate frame f
 420  cout << " *AliVertex::Info* Id : " << fUserId << " Invmass : " << GetInvmass()
 421       << " Charge : " << GetCharge() << " Momentum : " << GetMomentum()
 422       << " Ntracks : " << GetNtracks() << " Nvertices : " << fNvtx
 423       << " Njets : " << fNjets << endl;
 424  cout << " ";
 425  Ali4Vector::Info(f);
 426  cout << "  Position";
 427  AliPosition::Info(f);
 428 }
 429 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 430 void AliVertex::List(TString f)
 431 {
 432 // Provide primary track and sec. vertex information within the coordinate frame f
 433
 434  Info(f); // Information of the current vertex
 435
 436  // The tracks of this vertex
 437  AliTrack* t;
 438  for (Int_t it=1; it<=GetNtracks(); it++)
 439  {
 440   t=GetTrack(it);
 441   if (t)
 442   {
 443    cout << "  ---Track no. " << it << endl;
 444    cout << " ";
 445    t->Info(f);
 446   }
 447   else
 448   {
 449    cout << " *AliVertex::List* Error : No track present." << endl;
 450   }
 451  }
 452
 453  // The secondary vertices of this vertex
 454  AliVertex* v;
 455  for (Int_t iv=1; iv<=GetNvertices(); iv++)
 456  {
 457   v=GetVertex(iv);
 458   if (v)
 459   {
 460    cout << "  ---Level 1 sec. vertex no. " << iv << endl;
 461    cout << " ";
 462    v->Info(f);
 463   }
 464   else
 465   {
 466    cout << " *AliVertex::List* Error : No sec. vertex present." << endl;
 467   }
 468  }
 469 }
 470 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 471 void AliVertex::ListAll(TString f)
 472 {
 473 // Provide complete (sec) vertex and (decay) track info within the coordinate frame f
 474
 475  Info(f); // Information of the current vertex
 476
 477  // The tracks of this vertex
 478  AliTrack* t;
 479  for (Int_t it=1; it<=GetNtracks(); it++)
 480  {
 481   t=GetTrack(it);
 482   if (t)
 483   {
 484    cout << "  ---Track no. " << it << endl;
 485    cout << " ";
 486    t->ListAll(f);
 487   }
 488   else
 489   {
 490    cout << " *AliVertex::ListAll* Error : No track present." << endl;
 491   }
 492  }
 493
 494  AliVertex* v=this;
 495  Dump(v,1,f); // Information of all sec. vertices
 496 }
 497 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 498 void AliVertex::Dump(AliVertex* v,Int_t n,TString f)
 499 {
 500 // Recursively provide the info of all secondary vertices of this vertex
 501  AliVertex* vs;
 502  for (Int_t iv=1; iv<=v->GetNvertices(); iv++)
 503  {
 504   vs=v->GetVertex(iv);
 505   if (vs)
 506   {
 507    cout << "  ---Level " << n << " sec. vertex no. " << iv << endl;
 508    cout << " ";
 509    vs->Info(f);
 510
 511    // The tracks of this vertex
 512    AliTrack* t;
 513    for (Int_t it=1; it<=vs->GetNtracks(); it++)
 514    {
 515     t=vs->GetTrack(it);
 516     if (t)
 517     {
 518      cout << "  ---Track no. " << it << endl;
 519      cout << " ";
 520      t->ListAll(f);
 521     }
 522     else
 523     {
 524      cout << " *AliVertex::Dump* Error : No track present." << endl;
 525     }
 526    }
 527
 528    // Go for next sec. vertex level of this sec. vertex recursively
 529    Dump(vs,n+1,f);
 530   }
 531   else
 532   {
 533    cout << " *AliVertex::Dump* Error : No sec. vertex present." << endl;
 534   }
 535  }
 536 }
 537 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 538 Int_t AliVertex::GetNvertices()
 539 {
 540 // Return the current number of (secondary) vertices
 541  return fNvtx;
 542 }
 543 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 544 AliVertex* AliVertex::GetVertex(Int_t i)
 545 {
 546 // Return the i-th (secondary) vertex of the current vertex
 547  if (!fVertices)
 548  {
 549   cout << " *AliVertex*::GetVertex* No (secondary) vertices present." << endl;
 550   return 0;
 551  }
 552  else
 553  {
 554   if (i<=0 || i>fNvtx)
 555   {
 556    cout << " *AliVertex*::GetVertex* Invalid argument i : " << i
 557         << " Nvtx = " << fNvtx << endl;
 558    return 0;
 559   }
 560   else
 561   {
 562    return (AliVertex*)fVertices->At(i-1);
 563   }
 564  }
 565 }
 566 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 567 AliVertex* AliVertex::GetIdVertex(Int_t id)
 568 {
 569 // Return the (sec.) vertex with user identifier "id"
 570  AliVertex* vx=0;
 571  AliVertex* v=0;
 572  if (!fVertices)
 573  {
 574   cout << " *AliVertex*::GetIdVertex* No (secondary) vertices present." << endl;
 575   return 0;
 576  }
 577  else
 578  {
 579   for (Int_t i=0; i<fNvtx; i++)
 580   {
 581    vx=(AliVertex*)fVertices->At(i);
 582    if (id == vx->GetId()) v=vx;
 583   }
 584   return v;
 585  }
 586 }
 587 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 588 void AliVertex::SetVertexCopy(Int_t j)
 589 {
 590 // (De)activate the creation of private copies of the added vertices.
 591 // j=0 ==> No private copies are made; pointers of original vertices are stored.
 592 // j=1 ==> Private copies of the vertices are made and these pointers are stored.
 593 //
 594 // Note : Once the storage contains pointer(s) to AliVertex objects one cannot
 595 //        change the VertexCopy mode anymore.
 596 //        To change the VertexCopy mode for an existing AliVertex containing
 597 //        vertices one first has to invoke Reset().
 598  if (!fVertices)
 599  {
 600   if (j==0 || j==1)
 601   {
 602    fVertexCopy=j;
 603   }
 604   else
 605   {
 606    cout << "*AliVertex::SetVertexCopy* Invalid argument : " << j << endl;
 607   }
 608  }
 609  else
 610  {
 611   cout << "*AliVertex::SetVertexCopy* Storage already contained vertices."
 612        << "  ==> VertexCopy mode not changed." << endl;
 613  }
 614 }
 615 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 616 Int_t AliVertex::GetVertexCopy()
 617 {
 618 // Provide value of the VertexCopy mode.
 619 // 0 ==> No private copies are made; pointers of original vertices are stored.
 620 // 1 ==> Private copies of the vertices are made and these pointers are stored.
 621  return fVertexCopy;
 622 }
 623 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 624 Int_t AliVertex::GetNjets()
 625 {
 626 // Return the current number of jets
 627  return fNjets;
 628 }
 629 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 630 AliJet* AliVertex::GetJet(Int_t i)
 631 {
 632 // Return the i-th jet of the current vertex
 633  if (!fJets)
 634  {
 635   cout << " *AliVertex*::GetJet* No jets present." << endl;
 636   return 0;
 637  }
 638  else
 639  {
 640   if (i<=0 || i>fNjets)
 641   {
 642    cout << " *AliVertex*::GetJet* Invalid argument i : " << i
 643         << " Njets = " << fNjets << endl;
 644    return 0;
 645   }
 646   else
 647   {
 648    return (AliJet*)fJets->At(i-1);
 649   }
 650  }
 651 }
 652 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 653 AliJet* AliVertex::GetIdJet(Int_t id)
 654 {
 655 // Return the jet with user identifier "id"
 656  AliJet* jx=0;
 657  AliJet* j=0;
 658  if (!fJets)
 659  {
 660   cout << " *AliVertex*::GetIdJet* No jets present." << endl;
 661   return 0;
 662  }
 663  else
 664  {
 665   for (Int_t i=0; i<fNjets; i++)
 666   {
 667    jx=(AliJet*)fJets->At(i);
 668    if (id == jx->GetId()) j=jx;
 669   }
 670   return j;
 671  }
 672 }
 673 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 674 void AliVertex::SetJetCopy(Int_t j)
 675 {
 676 // (De)activate the creation of private copies of the added jets.
 677 // j=0 ==> No private copies are made; pointers of original jets are stored.
 678 // j=1 ==> Private copies of the jets are made and these pointers are stored.
 679 //
 680 // Note : Once the storage contains pointer(s) to AliJet objects one cannot
 681 //        change the JetCopy mode anymore.
 682 //        To change the JetCopy mode for an existing AliVertex containing
 683 //        jets one first has to invoke Reset().
 684  if (!fJets)
 685  {
 686   if (j==0 || j==1)
 687   {
 688    fJetCopy=j;
 689   }
 690   else
 691   {
 692    cout << "*AliVertex::SetJetCopy* Invalid argument : " << j << endl;
 693   }
 694  }
 695  else
 696  {
 697   cout << "*AliVertex::SetJetCopy* Storage already contained jets."
 698        << "  ==> JetCopy mode not changed." << endl;
 699  }
 700 }
 701 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 702 Int_t AliVertex::GetJetCopy()
 703 {
 704 // Provide value of the JetCopy mode.
 705 // 0 ==> No private copies are made; pointers of original jets are stored.
 706 // 1 ==> Private copies of the jets are made and these pointers are stored.
 707  return fJetCopy;
 708 }
 709 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////