STEER/AliAODRecoDecay.h

   1 #ifndef ALIAODRECODECAY_H
   2 #define ALIAODRECODECAY_H
   3 /* Copyright(c) 1998-2006, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 //***********************************************************
   7 // Class AliAODRecoDecay
   8 // base class for AOD reconstructed decays
   9 // Author: A.Dainese, andrea.dainese@lnl.infn.it
  10 //***********************************************************
  11
  12 #include <TMath.h>
  13 #include <TRef.h>
  14 #include <TClonesArray.h>
  15 #include "AliAODVertex.h"
  16 #include "AliAODTrack.h"
  17 #include "AliVTrack.h"
  18
  19 class AliVVertex;
  20
  21 class AliAODRecoDecay : public AliVTrack {
  22
  23  public:
  24
  25   AliAODRecoDecay();
  26   AliAODRecoDecay(AliAODVertex *vtx2,Int_t nprongs,Short_t charge,
  27                   Double_t *px,Double_t *py,Double_t *pz,
  28                   Double_t *d0);
  29   AliAODRecoDecay(AliAODVertex *vtx2,Int_t nprongs,Short_t charge,
  30                   Double_t *d0);
  31   virtual ~AliAODRecoDecay();
  32
  33   AliAODRecoDecay(const AliAODRecoDecay& source);
  34   AliAODRecoDecay& operator=(const AliAODRecoDecay& source);
  35
  36
  37   // decay vertex
  38   Double_t GetSecVtxX() const {return GetSecondaryVtx()->GetX();}
  39   Double_t GetSecVtxY() const {return GetSecondaryVtx()->GetY();}
  40   Double_t GetSecVtxZ() const {return GetSecondaryVtx()->GetZ();}
  41   Double_t RadiusSecVtx() const;
  42   void     SetSecondaryVtx(AliAODVertex *vtx2) {fSecondaryVtx=vtx2;}
  43   AliAODVertex* GetSecondaryVtx() const { return (((AliAODVertex*)fSecondaryVtx.GetObject()) ? (AliAODVertex*)fSecondaryVtx.GetObject() : GetOwnSecondaryVtx()); }
  44   void     SetOwnSecondaryVtx(AliAODVertex *vtx2) {fOwnSecondaryVtx=vtx2;}
  45   AliAODVertex* GetOwnSecondaryVtx() const {return fOwnSecondaryVtx;}
  46   void     GetSecondaryVtx(Double_t vtx[3]) const;
  47   Double_t GetReducedChi2() const {return GetSecondaryVtx()->GetChi2perNDF();}
  48   Short_t  Charge() const {return fCharge;}
  49   Short_t  GetCharge() const {return fCharge;}
  50   void     SetCharge(Short_t charge=0) {fCharge=charge;}
  51
  52   // Match to MC signal:
  53   // check if this candidate is matched to a MC signal
  54   // If no, return -1
  55   // If yes, return label (>=0) of the AliAODMCParticle
  56   // if ndgCk>0, checks also daughters PDGs
  57   Int_t    MatchToMC(Int_t pdgabs,TClonesArray *mcArray,Int_t ndgCk=0, const Int_t *pdgDg=0) const;
  58
  59   // PID
  60   void      SetPID(Int_t nprongs,Double_t *pid);
  61   Double_t *GetPID() const { return fPID; }
  62   void      GetPIDProng(Int_t ip,Double_t *pid) const;
  63   virtual const Double_t *PID() const { return fPID; }
  64
  65   // prong-to-prong DCAs
  66   void    SetDCAs(Int_t nDCA,Double_t *dca);
  67   void    SetDCA(Double_t dca); // 2 prong
  68   Double_t GetDCA(Int_t i=0) const {return fDCA[i];}
  69
  70   //event and run number
  71   void SetEventRunNumbers(Int_t en,Int_t rn)
  72     { fEventNumber=en; fRunNumber=rn; return; }
  73   Int_t GetEventNumber() const { return fEventNumber; }
  74   Int_t GetRunNumber() const { return fRunNumber; }
  75
  76   // methods of AliVTrack
  77   virtual Int_t    GetID() const { return -1; }
  78   virtual UChar_t  GetITSClusterMap() const;
  79   virtual ULong_t  GetStatus() const;
  80   virtual Bool_t   GetXYZ(Double_t *p) const { return XvYvZv(p); }
  81   virtual Bool_t   GetCovarianceXYZPxPyPz(Double_t cv[21]) const;
  82   virtual Bool_t   PropagateToDCA(const AliVVertex* vtx,Double_t b,Double_t maxd,Double_t dz[2],Double_t covar[3]);
  83
  84   // kinematics & topology
  85   Double_t Px() const;
  86   Double_t Py() const;
  87   Double_t Pz() const;
  88   Double_t P2() const {return Px()*Px()+Py()*Py()+Pz()*Pz();}
  89   Double_t Pt2() const {return Px()*Px()+Py()*Py();}
  90   Double_t P() const {return TMath::Sqrt(P2());}
  91   Double_t Pt() const {return TMath::Sqrt(Pt2());}
  92   Double_t OneOverPt() const {return (Pt() ? 1./Pt() : 0.);}
  93   Bool_t   PxPyPz(Double_t p[3]) const { p[0] = Px(); p[1] = Py(); p[2] = Pz(); return kTRUE; }
  94   Double_t Phi() const {return TMath::Pi()+TMath::ATan2(-Py(),-Px());}
  95   Double_t Theta() const {return 0.5*TMath::Pi()-TMath::ATan(Pz()/(Pt()+1.e-13));}
  96   Double_t Eta() const {return 0.5*TMath::Log((P()+Pz())/(P()-Pz()+1.e-13));}
  97   Double_t Xv() const { return GetSecVtxX(); }
  98   Double_t Yv() const { return GetSecVtxY(); }
  99   Double_t Zv() const { return GetSecVtxZ(); }
 100   virtual Bool_t   XvYvZv(Double_t x[3]) const { x[0] = Xv(); x[1] = Yv(); x[2] = Zv(); return kTRUE; }
 101   Double_t E2(UInt_t pdg) const;
 102   Double_t E(UInt_t pdg) const {return TMath::Sqrt(E2(pdg));}
 103   Double_t Y(UInt_t pdg) const {Double_t e=E(pdg); return 0.5*TMath::Log((e+Pz())/(e-Pz()+1.e-13));}
 104   Double_t DecayLength2(Double_t point[3]) const;
 105   Double_t DecayLength(Double_t point[3]) const {return TMath::Sqrt(DecayLength2(point));}
 106   Double_t DecayLength2(AliAODVertex *vtx1) const
 107   {return GetSecondaryVtx()->Distance2ToVertex(vtx1);}
 108   Double_t DecayLength(AliAODVertex *vtx1) const
 109     {return TMath::Sqrt(DecayLength2(vtx1));}
 110   Double_t DecayLengthError2(AliAODVertex *vtx1) const
 111     {return GetSecondaryVtx()->Error2DistanceToVertex(vtx1);}
 112   Double_t DecayLengthError(AliAODVertex *vtx1) const
 113     {return TMath::Sqrt(DecayLengthError2(vtx1));}
 114   Double_t NormalizedDecayLength2(AliAODVertex *vtx1) const
 115     {return DecayLength2(vtx1)/DecayLengthError2(vtx1);}
 116   Double_t NormalizedDecayLength(AliAODVertex *vtx1) const
 117   {return TMath::Sqrt(NormalizedDecayLength2(vtx1));}
 118   Double_t DecayLengthXY(Double_t point[3]) const;
 119   Double_t DecayLengthXY(AliAODVertex *vtx1) const
 120     {return GetSecondaryVtx()->DistanceXYToVertex(vtx1);}
 121   Double_t DecayLengthXYError(AliAODVertex *vtx1) const
 122     {return GetSecondaryVtx()->ErrorDistanceXYToVertex(vtx1);}
 123   Double_t NormalizedDecayLengthXY(AliAODVertex *vtx1) const
 124     {return DecayLengthXY(vtx1)/DecayLengthXYError(vtx1);}
 125   Double_t Ct(UInt_t pdg,Double_t point[3]) const;
 126   Double_t Ct(UInt_t pdg,AliAODVertex *vtx1) const;
 127   Double_t CosPointingAngle(Double_t point[3]) const;
 128   Double_t CosPointingAngle(AliAODVertex *vtx1) const;
 129   Double_t CosPointingAngleXY(Double_t point[3]) const;
 130   Double_t CosPointingAngleXY(AliAODVertex *vtx1) const;
 131   Double_t CosThetaStar(Int_t ip,UInt_t pdgvtx,UInt_t pdgprong0,UInt_t pdgprong1) const;
 132   Double_t InvMass2(Int_t npdg,UInt_t *pdg) const;
 133   Double_t InvMass(Int_t npdg,UInt_t *pdg) const {return TMath::Sqrt(InvMass2(npdg,pdg));}
 134   Double_t ImpParXY(Double_t point[3]) const;
 135   Double_t ImpParXY(AliAODVertex *vtx1) const;
 136   Bool_t   PassInvMassCut(Int_t pdgMom,Int_t npdgDg,UInt_t *pdgDg,Double_t cut) const;
 137
 138   // prongs
 139   Int_t    GetNProngs() const {return fNProngs;}
 140   Int_t    GetNDaughters() const {return GetSecondaryVtx()->GetNDaughters();}
 141   TObject *GetDaughter(Int_t i) const {return (GetNDaughters()>i ? GetSecondaryVtx()->GetDaughter(i) : 0x0);}
 142
 143   Short_t  ChargeProng(Int_t ip) const;
 144   Double_t Getd0Prong(Int_t ip) const {return fd0[ip];}
 145   Double_t Prodd0d0(Int_t ip1=0,Int_t ip2=0) const {return fd0[ip1]*fd0[ip2];}
 146   void     SetPxPyPzProngs(Int_t nprongs,Double_t *px,Double_t *py,Double_t *pz);
 147   void     Setd0Prongs(Int_t nprongs,Double_t *d0);
 148   Double_t PxProng(Int_t ip) const {return fPx[ip];}
 149   Double_t PyProng(Int_t ip) const {return fPy[ip];}
 150   Double_t PzProng(Int_t ip) const {return fPz[ip];}
 151   Double_t PtProng(Int_t ip) const {return TMath::Sqrt(Pt2Prong(ip));}
 152   Double_t Pt2Prong(Int_t ip) const;
 153   Double_t PProng(Int_t ip) const {return TMath::Sqrt(P2Prong(ip));}
 154   Double_t P2Prong(Int_t ip) const;
 155   Double_t PhiProng(Int_t ip) const
 156     {return TMath::ATan2(PyProng(ip),PxProng(ip));}
 157     Double_t ThetaProng(Int_t ip) const
 158       {return 0.5*TMath::Pi()-TMath::ATan(PzProng(ip)/(PtProng(ip)+1.e-13));}
 159   Double_t EtaProng(Int_t ip) const
 160     {return -TMath::Log(TMath::Tan(0.5*ThetaProng(ip)));}
 161   Double_t E2Prong(Int_t ip,UInt_t pdg) const;
 162   Double_t EProng(Int_t ip,UInt_t pdg) const {return TMath::Sqrt(E2Prong(ip,pdg));}
 163   Double_t YProng(Int_t ip,UInt_t pdg) const
 164     {return 0.5*TMath::Log((EProng(ip,pdg)+PzProng(ip))/(EProng(ip,pdg)-PzProng(ip)+1.e-13));}
 165   Double_t Alpha() const;             // for Armenteros-Podolanski plot (V0's)
 166   Double_t QlProng(Int_t ip) const;
 167   Double_t QtProng(Int_t ip=0) const; // for Armenteros-Podolanski plot (V0's)
 168   Double_t QlProngFlightLine(Int_t ip,Double_t point[3]) const;
 169   Double_t QlProngFlightLine(Int_t ip,AliAODVertex *vtx1) const;
 170   Double_t QtProngFlightLine(Int_t ip,Double_t point[3]) const;
 171   Double_t QtProngFlightLine(Int_t ip,AliAODVertex *vtx1) const;
 172   Double_t InvMass2Prongs(Int_t ip1,Int_t ip2,UInt_t pdg1,UInt_t pdg2) const;
 173   Double_t ProngsRelAngle(Int_t ip1=0,Int_t ip2=1) const;
 174
 175   // relate to other objects
 176   //Double_t DistanceToVertex(AliAODVertex *vtx) // distance to a AliAODVertex
 177   //Double_t DistanceToTrack(AliAODTrack *trk)   // distance to a AliAODTrack
 178
 179
 180   // print
 181   void    Print(Option_t* option = "") const;
 182   //void    PrintIndices() const {GetSecondaryVtx()->PrintIndices();}
 183
 184   // dummy functions for inheritance from AliVParticle
 185   Double_t E() const
 186     {printf("Dummy function; use AliAODRecoDecay::E(UInt_t pdg) instead"); return (Double_t)-999.;}
 187   Double_t Y() const
 188     {printf("Dummy function; use AliAODRecoDecay::Y(UInt_t pdg) instead"); return (Double_t)-999.;}
 189   Double_t M() const
 190     {printf("Dummy function"); return (Double_t)-999.;}
 191   Int_t GetLabel() const {return -1;}
 192   Int_t PdgCode()  const {return  0;}
 193
 194  protected:
 195
 196   Int_t    MatchToMC(Int_t pdgabs,TClonesArray *mcArray,Int_t dgLabels[10],Int_t ndg,Int_t ndgCk=0,const Int_t *pdgDg=0) const;
 197   Int_t    MatchToMC(Int_t pdgabs,TClonesArray *mcArray,Int_t dgLabels[10]) const { return MatchToMC(pdgabs,mcArray,dgLabels,GetNDaughters()); }
 198
 199   TRef     fSecondaryVtx;  // decay vertex
 200   AliAODVertex *fOwnSecondaryVtx;  // temporary solution (to work outside AliAODEvent)
 201   Short_t  fCharge;  // charge, use this convention for prongs charges:
 202                      // if(charge== 0) even-index prongs are +
 203                      //                odd-index prongs are -
 204                      // if(charge==+1) even-index prongs are +
 205                      //                odd-index prongs are -
 206                      // if(charge==-1) even-index prongs are -
 207                      //                odd-index prongs are +
 208
 209   // TEMPORARY, to be removed when we do analysis on AliAODEvent
 210   Int_t fNProngs;    // number of prongs
 211   Int_t fNDCA;       // number of dca's
 212   Int_t fNPID;       // number of PID probabilities
 213   Double32_t *fPx;   //[fNProngs] px of tracks at the vertex [GeV/c]
 214   Double32_t *fPy;   //[fNProngs] py of tracks at the vertex [GeV/c]
 215   Double32_t *fPz;   //[fNProngs] pz of tracks at the vertex [GeV/c]
 216   Double32_t *fd0;   //[fNProngs] rphi impact params w.r.t. Primary Vtx [cm]
 217   Double32_t *fDCA;  //[fNDCA] prong-to-prong DCA [cm]
 218                      // convention:fDCA[0]=p0p1,fDCA[1]=p0p2,fDCA[2]=p1p2,...
 219   Double32_t *fPID;  //[fNPID] combined pid
 220                      //  (combined detector response probabilities)
 221
 222   // TEMPORARY, to be removed when we do analysis on AliAODEvent
 223   Int_t fEventNumber;
 224   Int_t fRunNumber;
 225   // TO BE PUT IN SPECIAL MC CLASS
 226   //Bool_t   fSignal; // TRUE if signal, FALSE if background (for simulation)
 227   //Int_t  fTrkNum[2]; // numbers of the two decay tracks
 228   //Int_t fPdg[2];  // PDG codes of the two tracks (for sim.)
 229   //Int_t fMum[2];  // PDG codes of the mothers    (for sim.)
 230
 231   //
 232
 233   ClassDef(AliAODRecoDecay,4)  // base class for AOD reconstructed decays
 234 };
 235
 236
 237 inline Short_t AliAODRecoDecay::ChargeProng(Int_t ip) const
 238 {
 239   if(fCharge==0 || fCharge==+1) {
 240     if(ip%2==0) {
 241       return (Short_t)1;
 242     } else {
 243       return (Short_t)-1;
 244     }
 245   } else { // fCharge==-1
 246     if(ip%2==0) {
 247       return (Short_t)-1;
 248     } else {
 249       return (Short_t)1;
 250     }
 251   }
 252 }
 253
 254 inline Double_t AliAODRecoDecay::RadiusSecVtx() const
 255 {
 256   return TMath::Sqrt(GetSecVtxX()*GetSecVtxX()+GetSecVtxY()*GetSecVtxY());
 257 }
 258
 259 inline void AliAODRecoDecay::GetSecondaryVtx(Double_t vtx[3]) const
 260 {
 261   GetSecondaryVtx()->GetPosition(vtx);
 262   return;
 263 }
 264
 265 inline Double_t AliAODRecoDecay::Px() const
 266 {
 267   Double_t px=0.;
 268   for(Int_t i=0;i<GetNProngs();i++) px+=PxProng(i);
 269   return px;
 270 }
 271
 272 inline Double_t AliAODRecoDecay::Py() const
 273 {
 274   Double_t py=0.;
 275   for(Int_t i=0;i<GetNProngs();i++) py+=PyProng(i);
 276   return py;
 277 }
 278
 279 inline Double_t AliAODRecoDecay::Pz() const
 280 {
 281   Double_t pz=0.;
 282   for(Int_t i=0;i<GetNProngs();i++) pz+=PzProng(i);
 283   return pz;
 284 }
 285
 286 inline Double_t AliAODRecoDecay::Ct(UInt_t pdg,AliAODVertex *vtx1) const
 287 {
 288   Double_t v[3];
 289   vtx1->GetPosition(v);
 290   return Ct(pdg,v);
 291 }
 292
 293 inline Double_t AliAODRecoDecay::CosPointingAngle(AliAODVertex *vtx1) const
 294 {
 295   Double_t v[3];
 296   vtx1->GetPosition(v);
 297   return CosPointingAngle(v);
 298 }
 299
 300 inline Double_t AliAODRecoDecay::CosPointingAngleXY(AliAODVertex *vtx1) const
 301 {
 302   Double_t v[3];
 303   vtx1->GetPosition(v);
 304   return CosPointingAngleXY(v);
 305 }
 306
 307 inline Double_t AliAODRecoDecay::ImpParXY(AliAODVertex *vtx1) const
 308 {
 309   Double_t v[3];
 310   vtx1->GetPosition(v);
 311   return ImpParXY(v);
 312 }
 313
 314 inline Double_t AliAODRecoDecay::Pt2Prong(Int_t ip) const
 315 {
 316   return PxProng(ip)*PxProng(ip)+PyProng(ip)*PyProng(ip);
 317 }
 318
 319 inline Double_t AliAODRecoDecay::P2Prong(Int_t ip) const
 320 {
 321   return Pt2Prong(ip)+PzProng(ip)*PzProng(ip);
 322 }
 323
 324 inline Double_t AliAODRecoDecay::QlProngFlightLine(Int_t ip,AliAODVertex *vtx1) const
 325 {
 326   Double_t v[3];
 327   vtx1->GetPosition(v);
 328   return QlProngFlightLine(ip,v);
 329 }
 330
 331 inline Double_t AliAODRecoDecay::QtProngFlightLine(Int_t ip,AliAODVertex *vtx1) const
 332 {
 333   Double_t v[3];
 334   vtx1->GetPosition(v);
 335   return QtProngFlightLine(ip,v);
 336 }
 337
 338 inline void AliAODRecoDecay::Setd0Prongs(Int_t nprongs,Double_t *d0)
 339 {
 340   if(nprongs!=GetNProngs()) {
 341     printf("Wrong number of momenta, must be nProngs");
 342     return;
 343   }
 344   if(!fd0) {
 345     fd0 = new Double32_t[nprongs];
 346   }
 347   for(Int_t i=0;i<nprongs;i++) {
 348     fd0[i] = d0[i];
 349   }
 350
 351   return;
 352 }
 353
 354 inline void AliAODRecoDecay::SetPxPyPzProngs(Int_t nprongs,Double_t *px,Double_t *py,Double_t *pz)
 355 {
 356   if(nprongs!=GetNProngs()) {
 357     printf("Wrong number of momenta, must be nProngs");
 358     return;
 359   }
 360   if(!fPx) {
 361     fPx = new Double32_t[nprongs];
 362     fPy = new Double32_t[nprongs];
 363     fPz = new Double32_t[nprongs];
 364   }
 365   for(Int_t i=0;i<nprongs;i++) {
 366     fPx[i] = px[i];
 367     fPy[i] = py[i];
 368     fPz[i] = pz[i];
 369   }
 370
 371   return;
 372 }
 373
 374 inline void AliAODRecoDecay::SetDCAs(Int_t nDCA,Double_t *dca)
 375 {
 376   if(nDCA!=(GetNProngs()*(GetNProngs()-1)/2)) {
 377     printf("Wrong number of DCAs, must be nProngs*(nProngs-1)/2");
 378     return;
 379   }
 380   if(fDCA) delete [] fDCA;
 381   fNDCA = nDCA;
 382   fDCA = new Double32_t[nDCA];
 383   for(Int_t i=0;i<nDCA;i++)
 384     fDCA[i] = dca[i];
 385   return;
 386 }
 387
 388 inline void AliAODRecoDecay::SetDCA(Double_t dca)
 389 {
 390   Double_t ddca[1]; ddca[0]=dca;
 391   SetDCAs(1,ddca);
 392   return;
 393 }
 394
 395 inline void AliAODRecoDecay::SetPID(Int_t nprongs,Double_t *pid)
 396 {
 397   if(nprongs!=GetNProngs()) {
 398     printf("Wrong number of prongs");
 399     return;
 400   }
 401   if(fPID) delete [] fPID;
 402   fNPID = nprongs*5;
 403   fPID = new Double32_t[nprongs*5];
 404   for(Int_t i=0;i<nprongs;i++)
 405     for(Int_t j=0;j<5;j++)
 406       fPID[i*5+j] = pid[i*5+j];
 407   return;
 408 }
 409
 410 inline void AliAODRecoDecay::GetPIDProng(Int_t ip,Double_t *pid) const
 411 {
 412   for(Int_t j=0;j<5;j++)
 413     pid[j] = fPID[ip*5+j];
 414   return;
 415 }
 416
 417
 418
 419 #endif
 420
 421