TUHKMgen/UHKM/Particle.h

   1 /*
   2
   3         Nikolai Amelin, Ludmila Malinina, Timur Pocheptsov (C) JINR/Dubna
   4       amelin@sunhe.jinr.ru, malinina@sunhe.jinr.ru, pocheptsov@sunhe.jinr.ru
   5                            November. 2, 2005
   6
   7 */
   8
   9 #ifndef PARTICLE_INCLUDED
  10 #define PARTICLE_INCLUDED
  11
  12 #include <list>
  13
  14 #include <TLorentzRotation.h>
  15 #include <TLorentzVector.h>
  16 #include <TVector3.h>
  17 #ifndef PARTICLE_PDG
  18 #include "ParticlePDG.h"
  19 #endif
  20 #include <iostream>
  21
  22 //class ParticlePDG;
  23
  24 class Particle {
  25  public:
  26
  27   Particle(const TLorentzVector &, const TLorentzVector &);
  28
  29   Particle(const Particle& copy);
  30   Particle& operator=(const Particle&);
  31
  32   virtual ~Particle() {};
  33   Particle(ParticlePDG *pdg = 0);
  34   Particle(ParticlePDG *pdg, const TLorentzVector &pos, const TLorentzVector &mom,
  35            Double_t lastInterTime = 0., Int_t lastInterNum = 0, Int_t type=0);
  36   Particle(ParticlePDG *pdg, const TLorentzVector &pos, const TLorentzVector &mom,
  37            Double_t lastInterTime, Int_t lastInterNum, Int_t type, Int_t motherPdg,
  38            const TLorentzVector &motherPos, const TLorentzVector &motherMom);
  39
  40   Double_t X()const{return fPosition.X();}
  41   Double_t X(Double_t val){fPosition.SetX(val); return val;}
  42   Double_t Y()const{return fPosition.Y();}
  43   Double_t Y(Double_t val){fPosition.SetY(val); return val;}
  44   Double_t Z()const{return fPosition.Z();}
  45   Double_t Z(Double_t val){fPosition.SetZ(val); return val;}
  46   Double_t T()const{return fPosition.T();}
  47   Double_t T(Double_t val){fPosition.SetT(val); return val;}
  48   Double_t Px()const{return fMomentum.Px();}
  49   Double_t Px(Double_t val){fMomentum.SetPx(val); return val;}
  50   Double_t Py()const{return fMomentum.Py();}
  51   Double_t Py(Double_t val){fMomentum.SetPy(val); return val;}
  52   Double_t Pz()const{return fMomentum.Pz();}
  53   Double_t Pz(Double_t val){fMomentum.SetPz(val); return val;}
  54   Double_t E()const{return fMomentum.E();}
  55   Double_t E(Double_t val){fMomentum.SetE(val); return val;}
  56
  57   TLorentzVector &Pos(){return fPosition;}
  58   const TLorentzVector &Pos()const{return fPosition;}
  59   TLorentzVector &Pos(const TLorentzVector &val){return fPosition = val;}
  60   TLorentzVector &Mom(){return fMomentum;}
  61   const TLorentzVector &Mom()const{return fMomentum;}
  62   TLorentzVector &Mom(const TLorentzVector &val){return fMomentum = val;}
  63
  64   void Boost(const TVector3 &val){fMomentum.Boost(val);}
  65   void Boost(const TLorentzVector &val){fMomentum.Boost(val.BoostVector());}
  66   void TransformMomentum(const TRotation &rotator){fMomentum *= rotator;}
  67   void TransformPosition(const TRotation &rotator){fPosition *= rotator;}
  68   void Shift(const TVector3 &val){fPosition += TLorentzVector(val, 0.);}
  69
  70   //Pseudorapidity
  71   Double_t Eta ()const;
  72   //Rapidity
  73   Double_t Rapidity()const;
  74   Double_t Phi()const;
  75   Double_t Theta()const;
  76   Double_t Pt()const;
  77
  78   Int_t Encoding() const;
  79   Double_t TableMass() const;
  80   ParticlePDG *Def() const {return fParticleProperties;}
  81   ParticlePDG *Def(ParticlePDG *newProp) {return fParticleProperties = newProp;}
  82   //mother
  83   void SetLastMotherPdg(Int_t value){fLastMotherPdg = value;}
  84   Int_t GetLastMotherPdg() const {return fLastMotherPdg;}
  85
  86   // aic(2008/08/08): functions added in order to enable tracking of mother/daughter particles by a unique index
  87   // The index coincides with the position of the particle in the secondaries list.
  88   Int_t SetIndex() {fIndex = ++fLastIndex; return fIndex;}
  89   Int_t GetIndex() const {return fIndex;}
  90   static Int_t GetLastIndex() {return fLastIndex;}
  91   void InitIndexing() {fLastIndex = -1;}
  92   void SetMother(Int_t value) {fMotherIndex = value;}
  93   Int_t GetMother() const {return fMotherIndex;}
  94   void SetDaughter(Int_t value) {
  95     if(fNDaughters==3) {
  96       std::cout << "Warning in Particle::SetDaughter() Already 3 daughters are set!! Check it out!!" << std::endl;
  97       return;
  98     }
  99     fDaughterIndex[fNDaughters++] = value;
 100   }
 101   Int_t GetNDaughters() const {return fNDaughters;}
 102   Int_t GetDaughter(Int_t value) const {
 103     if(value<0 || value>fNDaughters-1) {
 104       std::cout << "Warning in Particle::GetDaughter(Int_t) This particle has " << fNDaughters
 105                 << " daughters. The argument must range from 0 to " << fNDaughters-1 << std::endl;
 106       return -1;
 107     }
 108     return fDaughterIndex[value];
 109   }
 110
 111   // void SetLastMotherDecayCoor(TLorentzVector fLastMotherDecayCoor);
 112   TLorentzVector &SetLastMotherDecayCoor(const TLorentzVector &val){return fLastMotherDecayCoor = val;}
 113   const TLorentzVector &GetLastMotherDecayCoor()const{return fLastMotherDecayCoor;}
 114   //  void SetLastMotherDecayMom(TLorentzVector fLastMotherDecayMom);
 115   TLorentzVector &SetLastMotherDecayMom(const TLorentzVector &val){return fLastMotherDecayMom = val;}
 116   const TLorentzVector &GetLastMotherDecayMom()const{return fLastMotherDecayMom;}
 117
 118   void SetLastInterTime(Double_t value){fLastInteractionTime = value;}
 119   Double_t GetLastInterTime()const{return fLastInteractionTime;}
 120   void SetLastInterNumber(Int_t value){fInteractionNumber = value;}
 121   Int_t GetLastInterNumber()const{return fInteractionNumber;}
 122   void IncInter(){++fInteractionNumber;}
 123
 124   void SetType(Int_t value){fType = value;}
 125   Int_t GetType()const{return fType;}
 126
 127  protected:
 128   TLorentzVector   fPosition;
 129   TLorentzVector   fMomentum;
 130   TLorentzVector   fLastMotherDecayCoor;
 131   TLorentzVector   fLastMotherDecayMom;
 132   ParticlePDG     *fParticleProperties;
 133   Double_t         fLastInteractionTime;
 134   Int_t            fInteractionNumber;
 135   Int_t            fLastMotherPdg;
 136   Int_t            fType; //0-hydro, 1-jets
 137   Int_t            fIndex;                    // index (0 based) of particle in the final particle list which will contain both primaries and secondaries
 138   Int_t            fMotherIndex;              // index of the mother (-1 if its a primary particle)
 139   Int_t            fNDaughters;               // number of daughter particles (0 if the particle had not decayed)
 140   Int_t            fDaughterIndex[3];         // array of indexes for the daughter particles (the indexes are -1 for non-existing daughters)
 141   static Int_t     fLastIndex;                // the last index assigned
 142
 143 };
 144
 145 Double_t S(const TLorentzVector &, const TLorentzVector &);
 146 Double_t T(const TLorentzVector &, const TLorentzVector &);
 147
 148 typedef std::list<Particle> List_t;
 149 typedef std::list<Particle>::iterator LPIT_t;
 150
 151 class ParticleAllocator {
 152  public:
 153   void AddParticle(const Particle & particle, List_t & list);
 154   void FreeListNode(List_t & list, LPIT_t it);
 155   void FreeList(List_t & list);
 156
 157  private:
 158   List_t fFreeNodes;
 159 };
 160
 161 #endif