TPC/AliTPCtracker.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //-------------------------------------------------------
  19 //          Implementation of the TPC tracker
  20 //
  21 //   Origin: Iouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch
  22 //-------------------------------------------------------
  23 #include <TObjArray.h>
  24 #include <TError.h>
  25 #include <TFile.h>
  26 #include <TTree.h>
  27
  28 #include "AliESDEvent.h"
  29 #include "AliESDtrack.h"
  30
  31 #include "AliTPCtracker.h"
  32 #include "AliTPCcluster.h"
  33 #include "AliTPCParam.h"
  34 #include "AliClusters.h"
  35
  36 ClassImp(AliTPCtracker)
  37
  38 //_____________________________________________________________________________
  39 AliTPCtracker::AliTPCtracker():
  40   AliTracker(),
  41   fkNIS(0),
  42   fInnerSec(0),
  43   fkNOS(0),
  44   fOuterSec(0),
  45   fN(0),
  46   fSectors(0),
  47   fParam(0),
  48   fSeeds(0)
  49 {
  50   //
  51   // The default TPC tracker constructor
  52   //
  53 }
  54
  55 //_____________________________________________________________________________
  56 AliTPCtracker::AliTPCtracker(const AliTPCParam *par):
  57   AliTracker(),
  58   fkNIS(par->GetNInnerSector()/2),
  59   fInnerSec(new AliTPCSector[fkNIS]),
  60   fkNOS(par->GetNOuterSector()/2),
  61   fOuterSec(new AliTPCSector[fkNOS]),
  62   fN(0),
  63   fSectors(0),
  64   fParam((AliTPCParam*) par),
  65   fSeeds(0)
  66 {
  67   //---------------------------------------------------------------------
  68   // The main TPC tracker constructor
  69   //---------------------------------------------------------------------
  70
  71   Int_t i;
  72   for (i=0; i<fkNIS; i++) fInnerSec[i].Setup(par,0);
  73   for (i=0; i<fkNOS; i++) fOuterSec[i].Setup(par,1);
  74
  75 }
  76
  77 //_____________________________________________________________________________
  78 AliTPCtracker::~AliTPCtracker() {
  79   //------------------------------------------------------------------
  80   // TPC tracker destructor
  81   //------------------------------------------------------------------
  82   delete[] fInnerSec;
  83   delete[] fOuterSec;
  84   if (fSeeds) {
  85     fSeeds->Delete();
  86     delete fSeeds;
  87   }
  88 }
  89
  90 //_____________________________________________________________________________
  91 Double_t f1(Double_t x1,Double_t y1,
  92                    Double_t x2,Double_t y2,
  93                    Double_t x3,Double_t y3)
  94 {
  95   //-----------------------------------------------------------------
  96   // Initial approximation of the track curvature
  97   //-----------------------------------------------------------------
  98   Double_t d=(x2-x1)*(y3-y2)-(x3-x2)*(y2-y1);
  99   Double_t a=0.5*((y3-y2)*(y2*y2-y1*y1+x2*x2-x1*x1)-
 100                   (y2-y1)*(y3*y3-y2*y2+x3*x3-x2*x2));
 101   Double_t b=0.5*((x2-x1)*(y3*y3-y2*y2+x3*x3-x2*x2)-
 102                   (x3-x2)*(y2*y2-y1*y1+x2*x2-x1*x1));
 103
 104   Double_t xr=TMath::Abs(d/(d*x1-a)), yr=d/(d*y1-b);
 105
 106   return -xr*yr/sqrt(xr*xr+yr*yr);
 107 }
 108
 109
 110 //_____________________________________________________________________________
 111 Double_t f2(Double_t x1,Double_t y1,
 112                    Double_t x2,Double_t y2,
 113                    Double_t x3,Double_t y3)
 114 {
 115   //-----------------------------------------------------------------
 116   // Initial approximation of the track curvature times center of curvature
 117   //-----------------------------------------------------------------
 118   Double_t d=(x2-x1)*(y3-y2)-(x3-x2)*(y2-y1);
 119   Double_t a=0.5*((y3-y2)*(y2*y2-y1*y1+x2*x2-x1*x1)-
 120                   (y2-y1)*(y3*y3-y2*y2+x3*x3-x2*x2));
 121   Double_t b=0.5*((x2-x1)*(y3*y3-y2*y2+x3*x3-x2*x2)-
 122                   (x3-x2)*(y2*y2-y1*y1+x2*x2-x1*x1));
 123
 124   Double_t xr=TMath::Abs(d/(d*x1-a)), yr=d/(d*y1-b);
 125
 126   return -a/(d*y1-b)*xr/sqrt(xr*xr+yr*yr);
 127 }
 128
 129 //_____________________________________________________________________________
 130 Double_t f3(Double_t x1,Double_t y1,
 131                    Double_t x2,Double_t y2,
 132                    Double_t z1,Double_t z2)
 133 {
 134   //-----------------------------------------------------------------
 135   // Initial approximation of the tangent of the track dip angle
 136   //-----------------------------------------------------------------
 137   return (z1 - z2)/sqrt((x1-x2)*(x1-x2)+(y1-y2)*(y1-y2));
 138 }
 139
 140 //_____________________________________________________________________________
 141 Int_t AliTPCtracker::LoadClusters(TTree *cTree) {
 142   //-----------------------------------------------------------------
 143   // This function loads TPC clusters.
 144   //-----------------------------------------------------------------
 145   TBranch *branch=cTree->GetBranch("Segment");
 146   if (!branch) {
 147      Error("LoadClusters","Can't get the branch !");
 148      return 1;
 149   }
 150
 151   AliClusters carray, *addr=&carray;
 152   addr = new AliClusters("AliTPCcluster");
 153   branch->SetAddress(&addr);
 154
 155   Int_t nentr=(Int_t)cTree->GetEntries();
 156
 157   for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 158       cTree->GetEvent(i);
 159
 160       Int_t ncl=carray.GetArray()->GetEntriesFast();
 161
 162       Int_t nir=fInnerSec->GetNRows(), nor=fOuterSec->GetNRows();
 163       Int_t id=carray.GetID();
 164       if ((id<0) || (id>2*(fkNIS*nir + fkNOS*nor))) {
 165          Fatal("LoadClusters","Wrong index !");
 166       }
 167       Int_t outindex = 2*fkNIS*nir;
 168       if (id<outindex) {
 169          Int_t sec = id/nir;
 170          Int_t row = id - sec*nir;
 171          sec %= fkNIS;
 172          AliTPCRow &padrow=fInnerSec[sec][row];
 173          while (ncl--) {
 174            AliTPCcluster *c=(AliTPCcluster*)carray[ncl];
 175            padrow.InsertCluster(c,sec,row);
 176          }
 177       } else {
 178          id -= outindex;
 179          Int_t sec = id/nor;
 180          Int_t row = id - sec*nor;
 181          sec %= fkNOS;
 182          AliTPCRow &padrow=fOuterSec[sec][row];
 183          while (ncl--) {
 184            AliTPCcluster *c=(AliTPCcluster*)carray[ncl];
 185            padrow.InsertCluster(c,sec+fkNIS,row);
 186          }
 187       }
 188       carray.GetArray()->Clear();
 189   }
 190
 191   return 0;
 192 }
 193
 194 //_____________________________________________________________________________
 195 void AliTPCtracker::UnloadClusters() {
 196   //-----------------------------------------------------------------
 197   // This function unloads TPC clusters.
 198   //-----------------------------------------------------------------
 199   Int_t i;
 200   for (i=0; i<fkNIS; i++) {
 201     Int_t nr=fInnerSec->GetNRows();
 202     for (Int_t n=0; n<nr; n++) fInnerSec[i][n].ResetClusters();
 203   }
 204   for (i=0; i<fkNOS; i++) {
 205     Int_t nr=fOuterSec->GetNRows();
 206     for (Int_t n=0; n<nr; n++) fOuterSec[i][n].ResetClusters();
 207   }
 208 }
 209
 210 //_____________________________________________________________________________
 211 Int_t AliTPCtracker::FollowProlongation(AliTPCseed& t, Int_t rf) {
 212   //-----------------------------------------------------------------
 213   // This function tries to find a track prolongation.
 214   //-----------------------------------------------------------------
 215   Double_t xt=t.GetX();
 216   const Int_t kSKIP=(t.GetNumberOfClusters()<10) ? kRowsToSkip :
 217                     Int_t(0.5*fSectors->GetNRows());
 218   Int_t tryAgain=kSKIP;
 219
 220   Double_t alpha=t.GetAlpha() - fSectors->GetAlphaShift();
 221   if (alpha > 2.*TMath::Pi()) alpha -= 2.*TMath::Pi();
 222   if (alpha < 0.            ) alpha += 2.*TMath::Pi();
 223   Int_t s=Int_t(alpha/fSectors->GetAlpha())%fN;
 224
 225   Int_t nrows=fSectors->GetRowNumber(xt)-1;
 226   for (Int_t nr=nrows; nr>=rf; nr--) {
 227     Double_t x=fSectors->GetX(nr), ymax=fSectors->GetMaxY(nr);
 228     if (!t.PropagateTo(x)) return 0;
 229
 230     AliTPCcluster *cl=0;
 231     UInt_t index=0;
 232     Double_t maxchi2=kMaxCHI2;
 233     const AliTPCRow &krow=fSectors[s][nr];
 234     Double_t pt=t.GetSignedPt();
 235     Double_t sy2=AliTPCcluster::SigmaY2(t.GetX(),t.GetTgl(),pt);
 236     Double_t sz2=AliTPCcluster::SigmaZ2(t.GetX(),t.GetTgl());
 237     Double_t road=4.*sqrt(t.GetSigmaY2() + sy2), y=t.GetY(), z=t.GetZ();
 238
 239     if (road>kMaxROAD) {
 240       if (t.GetNumberOfClusters()>4)
 241          Warning("FindProlongation","Too broad road !");
 242       return 0;
 243     }
 244
 245     if (krow) {
 246       for (Int_t i=krow.Find(y-road); i<krow; i++) {
 247         AliTPCcluster *c=(AliTPCcluster*)(krow[i]);
 248         if (c->GetY() > y+road) break;
 249         if (c->IsUsed()) continue;
 250         if ((c->GetZ()-z)*(c->GetZ()-z) > 16.*(t.GetSigmaZ2()+sz2)) continue;
 251         Double_t chi2=t.GetPredictedChi2(c);
 252         if (chi2 > maxchi2) continue;
 253         maxchi2=chi2;
 254         cl=c;
 255         index=krow.GetIndex(i);
 256       }
 257     }
 258     if (cl) {
 259       Float_t l=fSectors->GetPadPitchWidth();
 260       Float_t corr=1.; if (nr>63) corr=0.67; // new (third) pad response !
 261       t.SetSampledEdx(cl->GetQ()/l*corr,t.GetNumberOfClusters());
 262       if (!t.Update(cl,maxchi2,index)) {
 263          if (!tryAgain--) return 0;
 264       } else tryAgain=kSKIP;
 265     } else {
 266       if (tryAgain==0) break;
 267       if (y > ymax) {
 268          s = (s+1) % fN;
 269          if (!t.Rotate(fSectors->GetAlpha())) return 0;
 270       } else if (y <-ymax) {
 271          s = (s-1+fN) % fN;
 272          if (!t.Rotate(-fSectors->GetAlpha())) return 0;
 273       }
 274       tryAgain--;
 275     }
 276   }
 277
 278   return 1;
 279 }
 280 //_____________________________________________________________________________
 281
 282 Int_t AliTPCtracker::FollowRefitInward(AliTPCseed *seed, AliTPCtrack *track) {
 283   //
 284   // This function propagates seed inward TPC using old clusters
 285   // from the track.
 286   //
 287   // Sylwester Radomski, GSI
 288   // 26.02.2003
 289   //
 290
 291   // loop over rows
 292
 293   Int_t nRows = fSectors->GetNRows();
 294   for (Int_t iRow = nRows-1; iRow >= 0; iRow--) {
 295
 296     Double_t x = fSectors->GetX(iRow);
 297     if (!seed->PropagateTo(x)) return 0;
 298
 299     // try to find an assigned cluster in this row
 300
 301     AliTPCcluster* cluster = NULL;
 302     Int_t idx = -1;
 303     Int_t sec = -1;
 304     for (Int_t iCluster = 0; iCluster < track->GetNumberOfClusters(); iCluster++) {
 305       idx = track->GetClusterIndex(iCluster);
 306       sec = (idx&0xff000000)>>24;
 307       Int_t row = (idx&0x00ff0000)>>16;
 308       if (((fSectors == fInnerSec) && (sec >= fkNIS)) ||
 309           ((fSectors == fOuterSec) && (sec < fkNIS))) continue;
 310       if (row == iRow) {
 311         cluster = (AliTPCcluster*) GetCluster(idx);
 312         break;
 313       }
 314     }
 315
 316     // update the track seed with the found cluster
 317
 318     if (cluster) {
 319       Double_t dAlpha = fParam->GetAngle(sec) - seed->GetAlpha();
 320       if (TMath::Abs(dAlpha) > 0.0001) {
 321         if (!seed->Rotate(dAlpha)) return 0;
 322         if (!seed->PropagateTo(x)) return 0;
 323       }
 324
 325       seed->Update(cluster, seed->GetPredictedChi2(cluster), idx);
 326     }
 327   }
 328
 329   return 1;
 330 }
 331
 332 //_____________________________________________________________________________
 333 Int_t AliTPCtracker::FollowBackProlongation
 334 (AliTPCseed& seed, const AliTPCtrack &track) {
 335   //-----------------------------------------------------------------
 336   // This function propagates tracks back through the TPC
 337   //-----------------------------------------------------------------
 338   Double_t alpha=seed.GetAlpha() - fSectors->GetAlphaShift();
 339   if (alpha > 2.*TMath::Pi()) alpha -= 2.*TMath::Pi();
 340   if (alpha < 0.            ) alpha += 2.*TMath::Pi();
 341   Int_t s=Int_t(alpha/fSectors->GetAlpha())%fN;
 342
 343   Int_t idx=-1, sec=-1, row=-1;
 344   Int_t nc=track.GetNumberOfClusters();
 345
 346   if (nc--) {
 347      idx=track.GetClusterIndex(nc);
 348      sec=(idx&0xff000000)>>24; row=(idx&0x00ff0000)>>16;
 349   }
 350   if (fSectors==fInnerSec) { if (sec >= fkNIS) row=-1; }
 351   else { if (sec <  fkNIS) row=-1; }
 352
 353   Int_t nr=fSectors->GetNRows();
 354   for (Int_t i=0; i<nr; i++) {
 355     Double_t x=fSectors->GetX(i), ymax=fSectors->GetMaxY(i);
 356     Double_t y;
 357     if (!seed.GetYAt(x,GetBz(),y)) return 0;
 358
 359     if (y > ymax) {
 360        s = (s+1) % fN;
 361        if (!seed.Rotate(fSectors->GetAlpha())) return 0;
 362     } else if (y <-ymax) {
 363        s = (s-1+fN) % fN;
 364        if (!seed.Rotate(-fSectors->GetAlpha())) return 0;
 365     }
 366
 367     if (!seed.PropagateTo(x)) return 0;
 368
 369     AliTPCcluster *cl=0;
 370     Int_t index=0;
 371     Double_t maxchi2=kMaxCHI2;
 372     Double_t pt=seed.GetSignedPt();
 373     Double_t sy2=AliTPCcluster::SigmaY2(seed.GetX(),seed.GetTgl(),pt);
 374     Double_t sz2=AliTPCcluster::SigmaZ2(seed.GetX(),seed.GetTgl());
 375     Double_t road=4.*sqrt(seed.GetSigmaY2() + sy2), z=seed.GetZ();
 376     if (road>kMaxROAD) {
 377       Warning("FollowBackProlongation","Too broad road !");
 378       return 0;
 379     }
 380
 381     Int_t accepted=seed.GetNumberOfClusters();
 382     if (row==i) {
 383        //try to accept already found cluster
 384        AliTPCcluster *c=(AliTPCcluster*)GetCluster(idx);
 385        Double_t chi2;
 386        if ((chi2=seed.GetPredictedChi2(c))<maxchi2 || accepted<27) {
 387           index=idx; cl=c; maxchi2=chi2;
 388        } //else cerr<<"AliTPCtracker::FollowBackProlongation: oulier !\n";
 389
 390        if (nc--) {
 391           idx=track.GetClusterIndex(nc);
 392           sec=(idx&0xff000000)>>24; row=(idx&0x00ff0000)>>16;
 393        }
 394        if (fSectors==fInnerSec) { if (sec >= fkNIS) row=-1; }
 395        else { if (sec < fkNIS) row=-1; }
 396
 397     }
 398     if (!cl) {
 399        //try to fill the gap
 400        const AliTPCRow &krow=fSectors[s][i];
 401        if (accepted>27)
 402        if (krow) {
 403           for (Int_t icl=krow.Find(y-road); icl<krow; icl++) {
 404             AliTPCcluster *c=(AliTPCcluster*)(krow[icl]);
 405             if (c->GetY() > y+road) break;
 406             if (c->IsUsed()) continue;
 407          if ((c->GetZ()-z)*(c->GetZ()-z)>16.*(seed.GetSigmaZ2()+sz2)) continue;
 408             Double_t chi2=seed.GetPredictedChi2(c);
 409             if (chi2 > maxchi2) continue;
 410             maxchi2=chi2;
 411             cl=c;
 412             index=krow.GetIndex(icl);
 413           }
 414        }
 415     }
 416
 417     if (cl) {
 418       Float_t l=fSectors->GetPadPitchWidth();
 419       Float_t corr=1.; if (i>63) corr=0.67; // new (third) pad response !
 420       seed.SetSampledEdx(cl->GetQ()/l*corr,seed.GetNumberOfClusters());
 421       seed.Update(cl,maxchi2,index);
 422     }
 423
 424   }
 425
 426   return 1;
 427 }
 428
 429 //_____________________________________________________________________________
 430 void AliTPCtracker::MakeSeeds(Int_t i1, Int_t i2) {
 431   //-----------------------------------------------------------------
 432   // This function creates track seeds.
 433   //-----------------------------------------------------------------
 434   Double_t x[5], c[15];
 435
 436   Double_t alpha=fSectors->GetAlpha(), shift=fSectors->GetAlphaShift();
 437   Double_t cs=cos(alpha), sn=sin(alpha);
 438
 439   Double_t x1 =fSectors->GetX(i1);
 440   Double_t xx2=fSectors->GetX(i2);
 441
 442   for (Int_t ns=0; ns<fN; ns++) {
 443     Int_t nl=fSectors[(ns-1+fN)%fN][i2];
 444     Int_t nm=fSectors[ns][i2];
 445     Int_t nu=fSectors[(ns+1)%fN][i2];
 446     const AliTPCRow& kr1=fSectors[ns][i1];
 447     for (Int_t is=0; is < kr1; is++) {
 448       Double_t y1=kr1[is]->GetY(), z1=kr1[is]->GetZ();
 449       for (Int_t js=0; js < nl+nm+nu; js++) {
 450         const AliTPCcluster *kcl;
 451         Double_t x2,   y2,   z2;
 452         Double_t x3=GetX(), y3=GetY(), z3=GetZ();
 453
 454         if (js<nl) {
 455           const AliTPCRow& kr2=fSectors[(ns-1+fN)%fN][i2];
 456           kcl=kr2[js];
 457           y2=kcl->GetY(); z2=kcl->GetZ();
 458           x2= xx2*cs+y2*sn;
 459           y2=-xx2*sn+y2*cs;
 460         } else
 461           if (js<nl+nm) {
 462             const AliTPCRow& kr2=fSectors[ns][i2];
 463             kcl=kr2[js-nl];
 464             x2=xx2; y2=kcl->GetY(); z2=kcl->GetZ();
 465           } else {
 466             const AliTPCRow& kr2=fSectors[(ns+1)%fN][i2];
 467             kcl=kr2[js-nl-nm];
 468             y2=kcl->GetY(); z2=kcl->GetZ();
 469             x2=xx2*cs-y2*sn;
 470             y2=xx2*sn+y2*cs;
 471           }
 472
 473         Double_t zz=z1 - (z1-z3)/(x1-x3)*(x1-x2);
 474         if (TMath::Abs(zz-z2)>5.) continue;
 475
 476         Double_t d=(x2-x1)*(0.-y2)-(0.-x2)*(y2-y1);
 477         if (d==0.) {
 478            Warning("MakeSeeds","Straight seed !");
 479            continue;
 480         }
 481         x[0]=y1;
 482         x[1]=z1;
 483         x[4]=f1(x1,y1,x2,y2,x3,y3);
 484         if (TMath::Abs(x[4]) >= 0.0066) continue;
 485         x[2]=f2(x1,y1,x2,y2,x3,y3);
 486         //if (TMath::Abs(x[4]*x1-x[2]) >= 0.99999) continue;
 487         x[3]=f3(x1,y1,x2,y2,z1,z2);
 488         if (TMath::Abs(x[3]) > 1.2) continue;
 489         Double_t a=asin(x[2]);
 490         Double_t zv=z1 - x[3]/x[4]*(a+asin(x[4]*x1-x[2]));
 491         if (TMath::Abs(zv-z3)>10.) continue;
 492
 493         Double_t sy1=kr1[is]->GetSigmaY2(), sz1=kr1[is]->GetSigmaZ2();
 494         Double_t sy2=kcl->GetSigmaY2(),     sz2=kcl->GetSigmaZ2();
 495         //Double_t sy3=400*3./12., sy=0.1, sz=0.1;
 496         Double_t sy3=25000*x[4]*x[4]+0.1, sy=0.1, sz=0.1;
 497
 498         Double_t f40=(f1(x1,y1+sy,x2,y2,x3,y3)-x[4])/sy;
 499         Double_t f42=(f1(x1,y1,x2,y2+sy,x3,y3)-x[4])/sy;
 500         Double_t f43=(f1(x1,y1,x2,y2,x3,y3+sy)-x[4])/sy;
 501         Double_t f20=(f2(x1,y1+sy,x2,y2,x3,y3)-x[2])/sy;
 502         Double_t f22=(f2(x1,y1,x2,y2+sy,x3,y3)-x[2])/sy;
 503         Double_t f23=(f2(x1,y1,x2,y2,x3,y3+sy)-x[2])/sy;
 504         Double_t f30=(f3(x1,y1+sy,x2,y2,z1,z2)-x[3])/sy;
 505         Double_t f31=(f3(x1,y1,x2,y2,z1+sz,z2)-x[3])/sz;
 506         Double_t f32=(f3(x1,y1,x2,y2+sy,z1,z2)-x[3])/sy;
 507         Double_t f34=(f3(x1,y1,x2,y2,z1,z2+sz)-x[3])/sz;
 508
 509         c[0]=sy1;
 510         c[1]=0.;       c[2]=sz1;
 511         c[3]=f20*sy1;  c[4]=0.;       c[5]=f20*sy1*f20+f22*sy2*f22+f23*sy3*f23;
 512         c[6]=f30*sy1;  c[7]=f31*sz1;  c[8]=f30*sy1*f20+f32*sy2*f22;
 513                        c[9]=f30*sy1*f30+f31*sz1*f31+f32*sy2*f32+f34*sz2*f34;
 514         c[10]=f40*sy1; c[11]=0.; c[12]=f40*sy1*f20+f42*sy2*f22+f43*sy3*f23;
 515         c[13]=f30*sy1*f40+f32*sy2*f42;
 516         c[14]=f40*sy1*f40+f42*sy2*f42+f43*sy3*f43;
 517
 518         Int_t index=kr1.GetIndex(is);
 519         AliTPCseed *track=new AliTPCseed(x1, ns*alpha+shift, x, c, index);
 520         Float_t l=fSectors->GetPadPitchWidth();
 521         track->SetSampledEdx(kr1[is]->GetQ()/l,0);
 522
 523         Int_t rc=FollowProlongation(*track, i2);
 524         if (rc==0 || track->GetNumberOfClusters()<(i1-i2)/2) delete track;
 525         else fSeeds->AddLast(track);
 526       }
 527     }
 528   }
 529 }
 530
 531 //_____________________________________________________________________________
 532 Int_t AliTPCtracker::ReadSeeds(const TFile *inp) {
 533   //-----------------------------------------------------------------
 534   // This function reades track seeds.
 535   //-----------------------------------------------------------------
 536   TDirectory *savedir=gDirectory;
 537
 538   TFile *in=(TFile*)inp;
 539   if (!in->IsOpen()) {
 540      Error("ReadSeeds","Input file has not been open !");
 541      return 1;
 542   }
 543
 544   in->cd();
 545   TTree *seedTree=(TTree*)in->Get("Seeds");
 546   if (!seedTree) {
 547      Error("ReadSeeds","Can't get a tree with track seeds !");
 548      return 2;
 549   }
 550   AliTPCtrack *seed=new AliTPCtrack;
 551   seedTree->SetBranchAddress("tracks",&seed);
 552
 553   if (fSeeds==0) fSeeds=new TObjArray(15000);
 554
 555   Int_t n=(Int_t)seedTree->GetEntries();
 556   for (Int_t i=0; i<n; i++) {
 557      seedTree->GetEvent(i);
 558      seed->ResetClusters();
 559      fSeeds->AddLast(new AliTPCseed(*seed));
 560   }
 561
 562   delete seed;
 563
 564   delete seedTree; //Thanks to Mariana Bondila
 565
 566   savedir->cd();
 567
 568   return 0;
 569 }
 570
 571 //_____________________________________________________________________________
 572 Int_t AliTPCtracker::Clusters2Tracks(AliESDEvent *event) {
 573   //-----------------------------------------------------------------
 574   // This is a track finder.
 575   // The clusters must be already loaded !
 576   //-----------------------------------------------------------------
 577
 578   //find track seeds
 579   Int_t nup=fOuterSec->GetNRows(), nlow=fInnerSec->GetNRows();
 580   Int_t nrows=nlow+nup;
 581   if (fSeeds==0) {
 582      Int_t gap=Int_t(0.125*nrows), shift=Int_t(0.5*gap);
 583      fSectors=fOuterSec; fN=fkNOS;
 584      fSeeds=new TObjArray(15000);
 585      MakeSeeds(nup-1, nup-1-gap);
 586      MakeSeeds(nup-1-shift, nup-1-shift-gap);
 587   }
 588   fSeeds->Sort();
 589
 590   Int_t nseed=fSeeds->GetEntriesFast();
 591   for (Int_t i=0; i<nseed; i++) {
 592     //tracking in the outer sectors
 593     fSectors=fOuterSec; fN=fkNOS;
 594
 595     AliTPCseed *pt=(AliTPCseed*)fSeeds->UncheckedAt(i), &t=*pt;
 596     if (!FollowProlongation(t)) {
 597        delete fSeeds->RemoveAt(i);
 598        continue;
 599     }
 600
 601     //tracking in the inner sectors
 602     fSectors=fInnerSec; fN=fkNIS;
 603
 604     Double_t alpha=t.GetAlpha() - fInnerSec->GetAlphaShift();
 605     if (alpha > 2.*TMath::Pi()) alpha -= 2.*TMath::Pi();
 606     if (alpha < 0.            ) alpha += 2.*TMath::Pi();
 607     Int_t ns=Int_t(alpha/fInnerSec->GetAlpha())%fkNIS;
 608
 609     alpha=ns*fInnerSec->GetAlpha()+fInnerSec->GetAlphaShift()-t.GetAlpha();
 610
 611     if (t.Rotate(alpha)) {
 612       if (FollowProlongation(t)) {
 613         if (t.GetNumberOfClusters() >= Int_t(0.4*nrows)) {
 614           t.CookdEdx();
 615           CookLabel(pt,0.1); //For comparison only
 616           pt->PropagateTo(fParam->GetInnerRadiusLow());
 617           AliESDtrack iotrack;
 618           iotrack.UpdateTrackParams(pt,AliESDtrack::kTPCin);
 619
 620           event->AddTrack(&iotrack);
 621
 622           UseClusters(&t);
 623         }
 624       }
 625     }
 626     delete fSeeds->RemoveAt(i);
 627   }
 628
 629   Info("Clusters2Tracks","Number of found tracks : %d",
 630        event->GetNumberOfTracks());
 631
 632   fSeeds->Clear(); delete fSeeds; fSeeds=0;
 633
 634   return 0;
 635 }
 636
 637 //_____________________________________________________________________________
 638 Int_t AliTPCtracker::RefitInward(AliESDEvent* event) {
 639   //
 640   // The function propagates tracks throught TPC inward
 641   // using already associated clusters.
 642   // The clusters must be already loaded !
 643   //
 644
 645   Int_t nTracks = event->GetNumberOfTracks();
 646   Int_t nRefited = 0;
 647
 648   for (Int_t i = 0; i < nTracks; i++) {
 649     AliESDtrack* track = event->GetTrack(i);
 650     ULong_t status = track->GetStatus();
 651
 652     if ( (status & AliESDtrack::kTPCrefit) != 0 ) continue;
 653     if ( (status & AliESDtrack::kTPCout ) == 0 ) continue;
 654
 655     if ( (status & AliESDtrack::kTRDout ) != 0 )
 656       if ( (status & AliESDtrack::kTRDrefit ) == 0 ) continue;
 657
 658     AliTPCtrack* tpcTrack = new AliTPCtrack(*track);
 659     AliTPCseed* seed=new AliTPCseed(*tpcTrack); seed->ResetClusters();
 660
 661     if ( (status & AliESDtrack::kTRDrefit) == 0 ) seed->ResetCovariance(10.);
 662
 663     fSectors = fOuterSec;
 664
 665     Int_t res = FollowRefitInward(seed, tpcTrack);
 666     UseClusters(seed);
 667     Int_t nc = seed->GetNumberOfClusters();
 668
 669     fSectors = fInnerSec;
 670
 671     res = FollowRefitInward(seed, tpcTrack);
 672     UseClusters(seed, nc);
 673
 674     if (res) {
 675       seed->PropagateTo(fParam->GetInnerRadiusLow());
 676       seed->SetLabel(tpcTrack->GetLabel());
 677       seed->SetdEdx(tpcTrack->GetdEdx());
 678       track->UpdateTrackParams(seed, AliESDtrack::kTPCrefit);
 679       nRefited++;
 680     }
 681
 682     delete seed;
 683     delete tpcTrack;
 684   }
 685
 686   Info("RefitInward","Number of refitted tracks : %d",nRefited);
 687
 688   return 0;
 689 }
 690
 691 Int_t AliTPCtracker::PropagateBack(AliESDEvent *event) {
 692   //-----------------------------------------------------------------
 693   // This function propagates tracks back through the TPC.
 694   // The clusters must be already loaded !
 695   //-----------------------------------------------------------------
 696   Int_t nentr=event->GetNumberOfTracks();
 697   Info("PropagateBack", "Number of ESD tracks: %d\n", nentr);
 698
 699   Int_t ntrk=0;
 700   for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 701     AliESDtrack *esd=event->GetTrack(i);
 702     ULong_t status=esd->GetStatus();
 703
 704     if ( (status & AliESDtrack::kTPCin ) == 0 ) continue;
 705     if ( (status & AliESDtrack::kTPCout) != 0 ) continue;
 706     if ( (status & AliESDtrack::kITSin) != 0 )
 707        if ( (status & AliESDtrack::kITSout) == 0 ) continue;
 708
 709     const AliTPCtrack t(*esd);
 710     AliTPCseed s(t); s.ResetClusters();
 711
 712     if ( (status & AliESDtrack::kITSout) == 0 ) s.ResetCovariance(10.);
 713
 714     //inner sectors
 715     fSectors=fInnerSec; fN=fkNIS;
 716
 717     Double_t alpha=s.GetAlpha() - fSectors->GetAlphaShift();
 718     if (alpha > 2.*TMath::Pi()) alpha -= 2.*TMath::Pi();
 719     if (alpha < 0.            ) alpha += 2.*TMath::Pi();
 720     Int_t ns=Int_t(alpha/fSectors->GetAlpha())%fN;
 721     alpha =ns*fSectors->GetAlpha() + fSectors->GetAlphaShift();
 722     alpha-=s.GetAlpha();
 723
 724     if (!s.Rotate(alpha)) continue;
 725     if (!FollowBackProlongation(s,t)) continue;
 726
 727     UseClusters(&s);
 728
 729     //outer sectors
 730     fSectors=fOuterSec; fN=fkNOS;
 731
 732     Int_t nc=s.GetNumberOfClusters();
 733
 734     alpha=s.GetAlpha() - fSectors->GetAlphaShift();
 735     if (alpha > 2.*TMath::Pi()) alpha -= 2.*TMath::Pi();
 736     if (alpha < 0.            ) alpha += 2.*TMath::Pi();
 737     ns=Int_t(alpha/fSectors->GetAlpha())%fN;
 738
 739     alpha =ns*fSectors->GetAlpha() + fSectors->GetAlphaShift();
 740     alpha-=s.GetAlpha();
 741
 742     if (!s.Rotate(alpha)) continue;
 743     if (!FollowBackProlongation(s,t)) continue;
 744     {
 745     Int_t nrows=fOuterSec->GetNRows()+fInnerSec->GetNRows();
 746     if (s.GetNumberOfClusters() < Int_t(0.4*nrows)) continue;
 747     }
 748     s.PropagateTo(fParam->GetOuterRadiusUp());
 749     s.CookdEdx();
 750     CookLabel(&s,0.1); //For comparison only
 751     UseClusters(&s,nc);
 752     esd->UpdateTrackParams(&s,AliESDtrack::kTPCout);
 753     ntrk++;
 754   }
 755   Info("PropagateBack","Number of back propagated tracks: %d",ntrk);
 756
 757   return 0;
 758 }
 759
 760 //_________________________________________________________________________
 761 AliCluster *AliTPCtracker::GetCluster(Int_t index) const {
 762   //--------------------------------------------------------------------
 763   //       Return pointer to a given cluster
 764   //--------------------------------------------------------------------
 765   Int_t sec=(index&0xff000000)>>24;
 766   Int_t row=(index&0x00ff0000)>>16;
 767   Int_t ncl=(index&0x0000ffff)>>00;
 768
 769   const AliTPCcluster *cl=0;
 770
 771   if (sec<fkNIS) {
 772     cl=fInnerSec[sec][row].GetUnsortedCluster(ncl);
 773   } else {
 774     sec-=fkNIS;
 775     cl=fOuterSec[sec][row].GetUnsortedCluster(ncl);
 776   }
 777
 778   return (AliCluster*)cl;
 779 }
 780
 781 //__________________________________________________________________________
 782 void AliTPCtracker::CookLabel(AliKalmanTrack *t, Float_t wrong) const {
 783   //--------------------------------------------------------------------
 784   //This function "cooks" a track label. If label<0, this track is fake.
 785   //--------------------------------------------------------------------
 786   Int_t noc=t->GetNumberOfClusters();
 787   Int_t *lb=new Int_t[noc];
 788   Int_t *mx=new Int_t[noc];
 789   AliCluster **clusters=new AliCluster*[noc];
 790
 791   Int_t i;
 792   for (i=0; i<noc; i++) {
 793      lb[i]=mx[i]=0;
 794      Int_t index=t->GetClusterIndex(i);
 795      clusters[i]=GetCluster(index);
 796   }
 797
 798   Int_t lab=123456789;
 799   for (i=0; i<noc; i++) {
 800     AliCluster *c=clusters[i];
 801     lab=TMath::Abs(c->GetLabel(0));
 802     Int_t j;
 803     for (j=0; j<noc; j++) if (lb[j]==lab || mx[j]==0) break;
 804     lb[j]=lab;
 805     (mx[j])++;
 806   }
 807
 808   Int_t max=0;
 809   for (i=0; i<noc; i++) if (mx[i]>max) {max=mx[i]; lab=lb[i];}
 810
 811   for (i=0; i<noc; i++) {
 812     AliCluster *c=clusters[i];
 813     if (TMath::Abs(c->GetLabel(1)) == lab ||
 814         TMath::Abs(c->GetLabel(2)) == lab ) max++;
 815   }
 816
 817   if ((1.- Float_t(max)/noc) > wrong) lab=-lab;
 818
 819   else {
 820      Int_t tail=Int_t(0.10*noc);
 821      max=0;
 822      for (i=1; i<=tail; i++) {
 823        AliCluster *c=clusters[noc-i];
 824        if (lab == TMath::Abs(c->GetLabel(0)) ||
 825            lab == TMath::Abs(c->GetLabel(1)) ||
 826            lab == TMath::Abs(c->GetLabel(2))) max++;
 827      }
 828      if (max < Int_t(0.5*tail)) lab=-lab;
 829   }
 830
 831   t->SetLabel(lab);
 832
 833   delete[] lb;
 834   delete[] mx;
 835   delete[] clusters;
 836 }
 837
 838 //_________________________________________________________________________
 839 void AliTPCtracker::AliTPCSector::Setup(const AliTPCParam *par, Int_t f) {
 840   //-----------------------------------------------------------------------
 841   // Setup inner sector
 842   //-----------------------------------------------------------------------
 843   if (f==0) {
 844      fAlpha=par->GetInnerAngle();
 845      fAlphaShift=par->GetInnerAngleShift();
 846      fPadPitchWidth=par->GetInnerPadPitchWidth();
 847      f1PadPitchLength=par->GetInnerPadPitchLength();
 848      f2PadPitchLength=f1PadPitchLength;
 849
 850      fN=par->GetNRowLow();
 851      fRow=new AliTPCRow[fN];
 852      for (Int_t i=0; i<fN; i++) fRow[i].SetX(par->GetPadRowRadiiLow(i));
 853   } else {
 854      fAlpha=par->GetOuterAngle();
 855      fAlphaShift=par->GetOuterAngleShift();
 856      fPadPitchWidth=par->GetOuterPadPitchWidth();
 857      f1PadPitchLength=par->GetOuter1PadPitchLength();
 858      f2PadPitchLength=par->GetOuter2PadPitchLength();
 859
 860      fN=par->GetNRowUp();
 861      fRow=new AliTPCRow[fN];
 862      for (Int_t i=0; i<fN; i++){
 863      fRow[i].SetX(par->GetPadRowRadiiUp(i));
 864      }
 865   }
 866 }
 867
 868 //_________________________________________________________________________
 869 void AliTPCtracker::
 870 AliTPCRow::InsertCluster(const AliTPCcluster* c, Int_t sec, Int_t row) {
 871   //-----------------------------------------------------------------------
 872   // Insert a cluster into this pad row in accordence with its y-coordinate
 873   //-----------------------------------------------------------------------
 874   if (fN==kMaxClusterPerRow) {
 875      ::Error("InsertCluster","Too many clusters !");
 876      return;
 877   }
 878
 879   Int_t index=(((sec<<8)+row)<<16)+fN;
 880
 881   if (fN==0) {
 882      fSize=kMaxClusterPerRow/8;
 883      fClusterArray=new AliTPCcluster[fSize];
 884      fIndex[0]=index;
 885      fClusterArray[0]=*c; fClusters[fN++]=fClusterArray;
 886      return;
 887   }
 888
 889   if (fN==fSize) {
 890      Int_t size=fSize*2;
 891      AliTPCcluster *buff=new AliTPCcluster[size];
 892      memcpy(buff,fClusterArray,fSize*sizeof(AliTPCcluster));
 893      for (Int_t i=0; i<fN; i++)
 894         fClusters[i]=buff+(fClusters[i]-fClusterArray);
 895      delete[] fClusterArray;
 896      fClusterArray=buff;
 897      fSize=size;
 898   }
 899
 900   Int_t i=Find(c->GetY());
 901   memmove(fClusters+i+1 ,fClusters+i,(fN-i)*sizeof(AliTPCcluster*));
 902   memmove(fIndex   +i+1 ,fIndex   +i,(fN-i)*sizeof(UInt_t));
 903   fIndex[i]=index;
 904   fClusters[i]=fClusterArray+fN; fClusterArray[fN++]=*c;
 905 }
 906
 907 //___________________________________________________________________
 908 Int_t AliTPCtracker::AliTPCRow::Find(Double_t y) const {
 909   //-----------------------------------------------------------------------
 910   // Return the index of the nearest cluster
 911   //-----------------------------------------------------------------------
 912   if(fN<=0) return 0;
 913   if (y <= fClusters[0]->GetY()) return 0;
 914   if (y > fClusters[fN-1]->GetY()) return fN;
 915   Int_t b=0, e=fN-1, m=(b+e)/2;
 916   for (; b<e; m=(b+e)/2) {
 917     if (y > fClusters[m]->GetY()) b=m+1;
 918     else e=m;
 919   }
 920   return m;
 921 }
 922
 923 //_____________________________________________________________________________
 924 void AliTPCtracker::AliTPCseed::CookdEdx(Double_t low, Double_t up) {
 925   //-----------------------------------------------------------------
 926   // This funtion calculates dE/dX within the "low" and "up" cuts.
 927   //-----------------------------------------------------------------
 928   Int_t i;
 929   Int_t nc=GetNumberOfClusters();
 930
 931   Int_t swap;//stupid sorting
 932   do {
 933     swap=0;
 934     for (i=0; i<nc-1; i++) {
 935       if (fdEdxSample[i]<=fdEdxSample[i+1]) continue;
 936       Float_t tmp=fdEdxSample[i];
 937       fdEdxSample[i]=fdEdxSample[i+1]; fdEdxSample[i+1]=tmp;
 938       swap++;
 939     }
 940   } while (swap);
 941
 942   Int_t nl=Int_t(low*nc), nu=Int_t(up*nc);
 943   Float_t dedx=0;
 944   for (i=nl; i<=nu; i++) dedx += fdEdxSample[i];
 945   dedx /= (nu-nl+1);
 946   SetdEdx(dedx);
 947
 948   return;
 949 }
 950
 951
 952