Fixes for bug #52499: Field polarities inconsistiency
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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 AliAODRecoDecay : public AliVTrack {
20
21  public:
22
23   AliAODRecoDecay();
24   AliAODRecoDecay(AliAODVertex *vtx2,Int_t nprongs,Short_t charge,
25                   Double_t *px,Double_t *py,Double_t *pz,
26                   Double_t *d0);
27   AliAODRecoDecay(AliAODVertex *vtx2,Int_t nprongs,Short_t charge,
28                   Double_t *d0);
29   virtual ~AliAODRecoDecay();
30
31   AliAODRecoDecay(const AliAODRecoDecay& source);
32   AliAODRecoDecay& operator=(const AliAODRecoDecay& source); 
33    
34
35   // decay vertex
36   Double_t GetSecVtxX() const {return GetSecondaryVtx()->GetX();}
37   Double_t GetSecVtxY() const {return GetSecondaryVtx()->GetY();}
38   Double_t GetSecVtxZ() const {return GetSecondaryVtx()->GetZ();}
39   Double_t RadiusSecVtx() const;
40   void     SetSecondaryVtx(AliAODVertex *vtx2) {fSecondaryVtx=vtx2;}
41   AliAODVertex* GetSecondaryVtx() const { return (((AliAODVertex*)fSecondaryVtx.GetObject()) ? (AliAODVertex*)fSecondaryVtx.GetObject() : GetOwnSecondaryVtx()); }
42   void     SetOwnSecondaryVtx(AliAODVertex *vtx2) {fOwnSecondaryVtx=vtx2;}
43   AliAODVertex* GetOwnSecondaryVtx() const {return fOwnSecondaryVtx;}
44   void     GetSecondaryVtx(Double_t vtx[3]) const;
45   Double_t GetReducedChi2() const {return GetSecondaryVtx()->GetChi2perNDF();}
46   Short_t  Charge() const {return fCharge;}
47   Short_t  GetCharge() const {return fCharge;}
48   void     SetCharge(Short_t charge=0) {fCharge=charge;}
49
50   // Match to MC signal:
51   // check if this candidate is matched to a MC signal
52   // If no, return -1
53   // If yes, return label (>=0) of the AliAODMCParticle
54   Int_t    MatchToMC(Int_t pdgabs,TClonesArray *mcArray) const;
55
56   // PID
57   void      SetPID(Int_t nprongs,Double_t *pid);
58   Double_t *GetPID() const { return fPID; }
59   void      GetPIDProng(Int_t ip,Double_t *pid) const;
60   virtual const Double_t *PID() const { return fPID; }
61
62   // prong-to-prong DCAs
63   void    SetDCAs(Int_t nDCA,Double_t *dca);
64   void    SetDCA(Double_t dca); // 2 prong
65   Double_t GetDCA(Int_t i=0) const {return fDCA[i];}
66
67   //event and run number
68   void SetEventRunNumbers(Int_t en,Int_t rn) 
69     { fEventNumber=en; fRunNumber=rn; return; }
70   Int_t GetEventNumber() const { return fEventNumber; }
71   Int_t GetRunNumber() const { return fRunNumber; }
72
73   // methods of AliVTrack
74   virtual Int_t    GetID() const { return -1; }
75   virtual UChar_t  GetITSClusterMap() const;
76   virtual ULong_t  GetStatus() const;
77   virtual Bool_t   GetXYZ(Double_t *p) const { return XvYvZv(p); }
78   virtual Bool_t   GetCovarianceXYZPxPyPz(Double_t cv[21]) const;
79
80   // kinematics & topology
81   Double_t Px() const; 
82   Double_t Py() const;
83   Double_t Pz() const;
84   Double_t P() const {return TMath::Sqrt(Px()*Px()+Py()*Py()+Pz()*Pz());}
85   Double_t Pt() const {return TMath::Sqrt(Px()*Px()+Py()*Py());}
86   Double_t OneOverPt() const {return (Pt() ? 1./Pt() : 0.);}
87   Bool_t   PxPyPz(Double_t p[3]) const { p[0] = Px(); p[1] = Py(); p[2] = Pz(); return kTRUE; }
88   Double_t Phi() const {return TMath::Pi()+TMath::ATan2(-Py(),-Px());}
89   Double_t Theta() const {return 0.5*TMath::Pi()-TMath::ATan(Pz()/(Pt()+1.e-13));}
90   Double_t Eta() const {return 0.5*TMath::Log((P()+Pz())/(P()-Pz()+1.e-13));}
91   Double_t Xv() const { return GetSecVtxX(); }
92   Double_t Yv() const { return GetSecVtxY(); }
93   Double_t Zv() const { return GetSecVtxZ(); }
94   virtual Bool_t   XvYvZv(Double_t x[3]) const { x[0] = Xv(); x[1] = Yv(); x[2] = Zv(); return kTRUE; }
95   Double_t E(UInt_t pdg) const;
96   Double_t Y(UInt_t pdg) const {return 0.5*TMath::Log((E(pdg)+Pz())/(E(pdg)-Pz()+1.e-13));}
97   Double_t DecayLength(Double_t point[3]) const;
98   Double_t DecayLength(AliAODVertex *vtx1) const
99   {return GetSecondaryVtx()->DistanceToVertex(vtx1);}
100   Double_t DecayLengthError(AliAODVertex *vtx1) const
101     {return GetSecondaryVtx()->ErrorDistanceToVertex(vtx1);}
102   Double_t NormalizedDecayLength(AliAODVertex *vtx1) const 
103     {return DecayLength(vtx1)/DecayLengthError(vtx1);}
104   Double_t DecayLengthXY(Double_t point[3]) const;
105   Double_t DecayLengthXY(AliAODVertex *vtx1) const
106     {return GetSecondaryVtx()->DistanceXYToVertex(vtx1);}
107   Double_t DecayLengthXYError(AliAODVertex *vtx1) const
108     {return GetSecondaryVtx()->ErrorDistanceXYToVertex(vtx1);}
109   Double_t NormalizedDecayLengthXY(AliAODVertex *vtx1) const 
110     {return DecayLengthXY(vtx1)/DecayLengthXYError(vtx1);}
111   Double_t Ct(UInt_t pdg,Double_t point[3]) const;
112   Double_t Ct(UInt_t pdg,AliAODVertex *vtx1) const;
113   Double_t CosPointingAngle(Double_t point[3]) const;
114   Double_t CosPointingAngle(AliAODVertex *vtx1) const;
115   Double_t CosPointingAngleXY(Double_t point[3]) const;
116   Double_t CosPointingAngleXY(AliAODVertex *vtx1) const;
117   Double_t CosThetaStar(Int_t ip,UInt_t pdgvtx,UInt_t pdgprong0,UInt_t pdgprong1) const;
118   Double_t InvMass(Int_t npdg,UInt_t *pdg) const;
119   Double_t ImpParXY(Double_t point[3]) const;
120   Double_t ImpParXY(AliAODVertex *vtx1) const;
121
122   // prongs
123   Int_t    GetNProngs() const {return fNProngs;}
124   Int_t    GetNDaughters() const {return GetSecondaryVtx()->GetNDaughters();}
125   TObject *GetDaughter(Int_t i) const {return (GetNDaughters()>i ? GetSecondaryVtx()->GetDaughter(i) : 0x0);}
126
127   Short_t  ChargeProng(Int_t ip) const;
128   Double_t Getd0Prong(Int_t ip) const {return fd0[ip];}
129   Double_t Prodd0d0(Int_t ip1=0,Int_t ip2=0) const {return fd0[ip1]*fd0[ip2];} 
130   Double_t PxProng(Int_t ip) const {return fPx[ip];}
131   Double_t PyProng(Int_t ip) const {return fPy[ip];}
132   Double_t PzProng(Int_t ip) const {return fPz[ip];}
133   Double_t PtProng(Int_t ip) const; 
134   Double_t PProng(Int_t ip) const;
135   Double_t PhiProng(Int_t ip) const 
136     {return TMath::ATan2(PyProng(ip),PxProng(ip));}
137     Double_t ThetaProng(Int_t ip) const 
138       {return 0.5*TMath::Pi()-TMath::ATan(PzProng(ip)/(PtProng(ip)+1.e-13));}
139   Double_t EtaProng(Int_t ip) const 
140     {return -TMath::Log(TMath::Tan(0.5*ThetaProng(ip)));}
141   Double_t EProng(Int_t ip,UInt_t pdg) const;
142   Double_t YProng(Int_t ip,UInt_t pdg) const 
143     {return 0.5*TMath::Log((EProng(ip,pdg)+PzProng(ip))/(EProng(ip,pdg)-PzProng(ip)+1.e-13));}
144   Double_t Alpha() const;             // for Armenteros-Podolanski plot (V0's)
145   Double_t QlProng(Int_t ip) const;
146   Double_t QtProng(Int_t ip=0) const; // for Armenteros-Podolanski plot (V0's)
147   Double_t QlProngFlightLine(Int_t ip,Double_t point[3]) const;
148   Double_t QlProngFlightLine(Int_t ip,AliAODVertex *vtx1) const;
149   Double_t QtProngFlightLine(Int_t ip,Double_t point[3]) const;
150   Double_t QtProngFlightLine(Int_t ip,AliAODVertex *vtx1) const;
151   Double_t InvMass2Prongs(Int_t ip1,Int_t ip2,UInt_t pdg1,UInt_t pdg2) const;
152   Double_t ProngsRelAngle(Int_t ip1=0,Int_t ip2=1) const;
153
154   // relate to other objects
155   //Double_t DistanceToVertex(AliAODVertex *vtx) // distance to a AliAODVertex
156   //Double_t DistanceToTrack(AliAODTrack *trk)   // distance to a AliAODTrack
157
158
159   // print
160   void    Print(Option_t* option = "") const;
161   //void    PrintIndices() const {GetSecondaryVtx()->PrintIndices();}
162
163   // dummy functions for inheritance from AliVParticle
164   Double_t E() const 
165     {printf("Dummy function; use AliAODRecoDecay::E(UInt_t pdg) instead"); return (Double_t)-999.;}
166   Double_t Y() const 
167     {printf("Dummy function; use AliAODRecoDecay::Y(UInt_t pdg) instead"); return (Double_t)-999.;}
168   Double_t M() const 
169     {printf("Dummy function"); return (Double_t)-999.;}
170   Int_t GetLabel() const {return -1;}
171  protected:
172
173   Int_t    MatchToMC(Int_t pdgabs,TClonesArray *mcArray,Int_t dgLabels[10],Int_t ndg) const;
174   Int_t    MatchToMC(Int_t pdgabs,TClonesArray *mcArray,Int_t dgLabels[10]) const { return MatchToMC(pdgabs,mcArray,dgLabels,GetNDaughters()); }
175
176   TRef     fSecondaryVtx;  // decay vertex
177   AliAODVertex *fOwnSecondaryVtx;  // temporary solution (to work outside AliAODEvent)
178   Short_t  fCharge;  // charge, use this convention for prongs charges:
179                      // if(charge== 0) even-index prongs are +
180                      //                odd-index prongs are -
181                      // if(charge==+1) even-index prongs are +
182                      //                odd-index prongs are -
183                      // if(charge==-1) even-index prongs are -
184                      //                odd-index prongs are +
185
186   // TEMPORARY, to be removed when we do analysis on AliAODEvent
187   Int_t fNProngs;    // number of prongs
188   Int_t fNDCA;       // number of dca's
189   Int_t fNPID;       // number of PID probabilities
190   Double32_t *fPx;   //[fNProngs] px of tracks at the vertex [GeV/c]
191   Double32_t *fPy;   //[fNProngs] py of tracks at the vertex [GeV/c]
192   Double32_t *fPz;   //[fNProngs] pz of tracks at the vertex [GeV/c]
193   Double32_t *fd0;   //[fNProngs] rphi impact params w.r.t. Primary Vtx [cm]
194   Double32_t *fDCA;  //[fNDCA] prong-to-prong DCA [cm]
195                      // convention:fDCA[0]=p0p1,fDCA[1]=p0p2,fDCA[2]=p1p2,...
196   Double32_t *fPID;  //[fNPID] combined pid
197                      //  (combined detector response probabilities)
198                             
199   // TEMPORARY, to be removed when we do analysis on AliAODEvent
200   Int_t fEventNumber;
201   Int_t fRunNumber;
202   // TO BE PUT IN SPECIAL MC CLASS
203   //Bool_t   fSignal; // TRUE if signal, FALSE if background (for simulation)
204   //Int_t  fTrkNum[2]; // numbers of the two decay tracks  
205   //Int_t fPdg[2];  // PDG codes of the two tracks (for sim.)
206   //Int_t fMum[2];  // PDG codes of the mothers    (for sim.)
207
208   //
209
210   ClassDef(AliAODRecoDecay,4)  // base class for AOD reconstructed decays
211 };
212
213
214 inline Short_t AliAODRecoDecay::ChargeProng(Int_t ip) const
215 {
216   if(fCharge==0 || fCharge==+1) {
217     if(ip%2==0) {
218       return (Short_t)1;
219     } else {
220       return (Short_t)-1;
221     }
222   } else { // fCharge==-1
223     if(ip%2==0) {
224       return (Short_t)-1;
225     } else {
226       return (Short_t)1;
227     }
228   }
229 }
230
231 inline Double_t AliAODRecoDecay::RadiusSecVtx() const 
232
233   return TMath::Sqrt(GetSecVtxX()*GetSecVtxX()+GetSecVtxY()*GetSecVtxY());
234 }
235
236 inline void AliAODRecoDecay::GetSecondaryVtx(Double_t vtx[3]) const 
237 {
238   GetSecondaryVtx()->GetPosition(vtx);
239   return;
240 }
241
242 inline Double_t AliAODRecoDecay::Px() const 
243 {
244   Double_t px=0.; 
245   for(Int_t i=0;i<GetNProngs();i++) px+=PxProng(i); 
246   return px;
247 }
248
249 inline Double_t AliAODRecoDecay::Py() const 
250 {
251   Double_t py=0.; 
252   for(Int_t i=0;i<GetNProngs();i++) py+=PyProng(i); 
253   return py;
254 }
255
256 inline Double_t AliAODRecoDecay::Pz() const 
257 {
258   Double_t pz=0.; 
259   for(Int_t i=0;i<GetNProngs();i++) pz+=PzProng(i); 
260   return pz;
261 }
262
263 inline Double_t AliAODRecoDecay::Ct(UInt_t pdg,AliAODVertex *vtx1) const
264 {
265   Double_t v[3];
266   vtx1->GetPosition(v);
267   return Ct(pdg,v);
268 }
269
270 inline Double_t AliAODRecoDecay::CosPointingAngle(AliAODVertex *vtx1) const
271 {
272   Double_t v[3];
273   vtx1->GetPosition(v);
274   return CosPointingAngle(v);
275 }
276
277 inline Double_t AliAODRecoDecay::CosPointingAngleXY(AliAODVertex *vtx1) const
278 {
279   Double_t v[3];
280   vtx1->GetPosition(v);
281   return CosPointingAngleXY(v);
282 }
283
284 inline Double_t AliAODRecoDecay::ImpParXY(AliAODVertex *vtx1) const
285 {
286   Double_t v[3];
287   vtx1->GetPosition(v);
288   return ImpParXY(v);
289 }
290
291 inline Double_t AliAODRecoDecay::PtProng(Int_t ip) const 
292 {
293   return TMath::Sqrt(PxProng(ip)*PxProng(ip)+PyProng(ip)*PyProng(ip));
294 }
295
296 inline Double_t AliAODRecoDecay::PProng(Int_t ip) const 
297 {
298   return TMath::Sqrt(PtProng(ip)*PtProng(ip)+PzProng(ip)*PzProng(ip));
299 }
300
301 inline Double_t AliAODRecoDecay::QlProngFlightLine(Int_t ip,AliAODVertex *vtx1) const
302 {
303   Double_t v[3];
304   vtx1->GetPosition(v);
305   return QlProngFlightLine(ip,v);
306 }
307
308 inline Double_t AliAODRecoDecay::QtProngFlightLine(Int_t ip,AliAODVertex *vtx1) const
309 {
310   Double_t v[3];
311   vtx1->GetPosition(v);
312   return QtProngFlightLine(ip,v);
313 }
314
315 inline void AliAODRecoDecay::SetDCAs(Int_t nDCA,Double_t *dca) 
316 {
317   if(nDCA!=(GetNProngs()*(GetNProngs()-1)/2)) { 
318     printf("Wrong number of DCAs, must be nProngs*(nProngs-1)/2");
319     return;
320   }
321   if(fDCA) delete [] fDCA;
322   fNDCA = nDCA;
323   fDCA = new Double32_t[nDCA];
324   for(Int_t i=0;i<nDCA;i++) 
325     fDCA[i] = dca[i]; 
326   return;
327 }
328
329 inline void AliAODRecoDecay::SetDCA(Double_t dca) 
330 {
331   Double_t ddca[1]; ddca[0]=dca;
332   SetDCAs(1,ddca);
333   return;
334 }
335
336 inline void AliAODRecoDecay::SetPID(Int_t nprongs,Double_t *pid) 
337 {
338   if(nprongs!=GetNProngs()) {
339     printf("Wrong number of prongs");
340     return;
341   }
342   if(fPID) delete [] fPID;
343   fNPID = nprongs*5;
344   fPID = new Double32_t[nprongs*5];
345   for(Int_t i=0;i<nprongs;i++) 
346     for(Int_t j=0;j<5;j++)
347       fPID[i*5+j] = pid[i*5+j]; 
348   return;
349 }
350
351 inline void AliAODRecoDecay::GetPIDProng(Int_t ip,Double_t *pid) const
352
353   for(Int_t j=0;j<5;j++)
354     pid[j] = fPID[ip*5+j];
355   return;
356 }
357
358
359
360 #endif
361