clustering algorithm
authorbnandi <bnandi@f7af4fe6-9843-0410-8265-dc069ae4e863>
Sat, 13 Sep 2003 21:01:13 +0000 (21:01 +0000)
committerbnandi <bnandi@f7af4fe6-9843-0410-8265-dc069ae4e863>
Sat, 13 Sep 2003 21:01:13 +0000 (21:01 +0000)
PMD/AliPMDClustering.cxx [new file with mode: 0644]
PMD/AliPMDClustering.h [new file with mode: 0644]

diff --git a/PMD/AliPMDClustering.cxx b/PMD/AliPMDClustering.cxx
new file mode 100644 (file)
index 0000000..55f587e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,820 @@
+//-----------------------------------------------------//
+//                                                     //
+//  Source File : PMDClustering.cxx, Version 00        //
+//                                                     //
+//  Date   : September 26 2002                         //
+//                                                     //
+//  clustering code for alice pmd                      //
+//                                                     //
+//-----------------------------------------------------//
+
+/* 
+   --------------------------------------------------------------------
+   Code developed by S. C. Phatak, Institute of Physics, 
+   Bhubaneswar 751 005 ( phatak@iopb.res.in ) Given the energy deposited
+   ( or ADC value ) in each cell of supermodule ( pmd or cpv ), the code
+   builds up superclusters and breaks them into clusters. The input is 
+   in array d[ndimx][ndimy] and cluster information is in array
+   clusters[5][5000]. integer clno gives total number of clusters in the 
+   supermodule.
+
+   d, clno  and clusters are the only global ( public ) variables. Others 
+   are local ( private ) to the code. 
+
+   At the moment, the data is read for whole detector ( all supermodules
+   and pmd as well as cpv. This will have to be modify later )
+
+   LAST UPDATE  :  October 23, 2002
+-----------------------------------------------------------------------
+*/
+
+
+
+#include <TNtuple.h>
+#include <TObjArray.h>
+#include "AliPMDContainer.h"
+#include "AliPMDcluster.h"
+#include "AliPMDClustering.h"
+#include <stdio.h>
+
+ClassImp(AliPMDClustering)
+
+AliPMDClustering::AliPMDClustering()
+{
+  fMessage = 0;
+  for(int i = 0; i < ndimx; i++)
+    {
+      for(int j = 0; j < ndimy; j++)
+       {
+         coord[0][i][j] = i+j/2.;
+         coord[1][i][j] = sqrth*j;
+       }
+    }
+}
+AliPMDClustering::~AliPMDClustering()
+{
+
+}
+
+//void AliPMDClustering::DoClust(int idet, int isup, double d1[72][72], AliPMDContainer *pmdc)
+void AliPMDClustering::DoClust(int idet, int isup, double d1[72][72], TObjArray *pmdcont)
+{
+
+  AliPMDcluster *pmdcl = 0;
+
+  int i, i1, i2, j, nmx1, incr;
+  double  cutoff, ave;
+  Float_t clusdata[5];
+
+  const float twobysqrt3 = 1.1547; // 2./sqrt(3.)
+
+  //  if (fMessage == 1)
+    {
+      cout << " supermodule no. " << idet << " " << isup << endl;
+    }
+
+  for (i = 0; i < ndimx; i++)
+    {
+      for (j = 0; j < ndimy; j++)
+       {
+         d[i][j] = d1[i][j];
+       }
+    }
+  order(idet); // order the data
+  cutoff=400.; // cutoff used to discard cells having ener. dep. 
+  ave=0.; 
+  nmx1=-1;
+
+  for(j=0;j<nmx; j++)
+    {
+      i1 = iord[0][j];
+      i2 = iord[1][j];
+      if (d[i1][i2] > 0.) {ave=ave+d[i1][i2];}
+      if (d[i1][i2] >= cutoff ) nmx1 = nmx1 + 1;
+    }
+  // nmx1 --- number of cells having ener dep >= cutoff
+  if (fMessage == 1)
+    {
+      cout << " nmx1 " << nmx1 << endl;
+    }
+  ave=ave/nmx1;
+  if (fMessage == 1)
+    {
+      cout <<"nmx " << nmx << " nmx1 " << nmx1<< " ave "<<ave<<
+       " cutoff " << cutoff << endl;
+    }
+
+  incr = crclust(ave, cutoff, nmx1, idet);
+
+  refclust(incr, i, idet);
+  if (fMessage == 1)
+    {
+      if(idet == 0)cout <<" supermodule ( pmd ) = "<< isup <<" done "
+                       <<endl;
+      if(idet == 1)cout <<" supermodule ( cpv ) = "<< isup <<" done "
+                       <<endl;
+      cout << "clno " << clno << endl;
+    }
+
+
+  for(i1=0; i1<clno; i1++)
+    {
+      float clu_xc    = (float) clusters[0][i1];
+      float clu_yc    = (float) clusters[1][i1];
+      float clu_adc   = (float) clusters[2][i1];
+      float clu_cells = (float) clusters[3][i1];
+      float clu_rad   = (float) clusters[4][i1];
+      
+      float clu_y0 = twobysqrt3*clu_yc;
+      float clu_x0 = clu_xc - clu_y0/2.;
+
+      clusdata[0] = clu_cells;
+      clusdata[1] = clu_x0;
+      clusdata[2] = clu_y0;
+      clusdata[3] = clu_adc;
+      clusdata[4] = clu_rad;
+      
+      pmdcl = new AliPMDcluster(clusdata);
+      pmdcont->Add(pmdcl);
+    }
+
+  delete pmdcl;
+
+}
+
+void AliPMDClustering::order(int idet)
+{
+  // using simple sort
+  double dd[nmx], adum;// matrix d converted into 
+  // one dimensional array dd. adum a place holder for double
+  int i, j, i1, i2, iord1[nmx], itst, idum; // information of 
+  // ordering is stored in iord1, original array not ordered
+  //
+  // define arrays dd and iord1
+  for(i1=0; i1 < ndimx; i1++){
+    for(i2=0; i2 < ndimy; i2++){
+      i=i1+i2*ndimx;
+      iord1[i]=i; dd[i]=d[i1][i2];
+    }
+  }
+  // sort and store sorting information in iord1 
+  for(j=1; j < nmx; j++){
+    itst=0; adum=dd[j]; idum=iord1[j];
+    for(i1=0; i1 < j ; i1++){
+      if(adum > dd[i1] && itst == 0){
+       itst=1;
+       for(i2=j-1; i2 >= i1 ; i2=i2--){
+         dd[i2+1]=dd[i2]; 
+         iord1[i2+1]=iord1[i2];
+       }
+       dd[i1]=adum; iord1[i1]=idum;
+      }
+    }
+  }
+  // store the sorted information in iord for later use
+  for(i=0; i<nmx; i++){
+    j=iord1[i]; i2=j/ndimx; 
+    i1=j-i2*ndimx; 
+    iord[0][i]=i1; 
+    iord[1][i]=i2;
+  }
+}
+
+void AliPMDClustering::refclust(int incr, int supmod, int idet)
+{
+  int i, j, k, i1, i2, id, icl, ncl[4500], iord[4500], itest; 
+  int ihld;
+  int ig, nsupcl, lev1[20], lev2[20];
+  double x[4500], y[4500], z[4500], x1, y1, z1, x2, y2, z2, dist;
+  double xc[4500], yc[4500], zc[4500], cells[4500], sum, rc[4500], rr;
+  // clno counts the final clusters
+  // nsupcl =  # of superclusters; ncl[i]= # of cells in supercluster i
+  // x, y and z store (x,y) coordinates of and energy deposited in a cell
+  // xc, yc store (x,y) coordinates of the cluster center
+  // zc stores the energy deposited in a cluster
+  // rc is cluster radius
+  // finally the cluster information is put in 2-dimensional array clusters
+  //  ofstream ofl1("checking.5",ios::app);
+  clno=-1;
+  nsupcl=-1;
+  for(i=0; i<4500; i++){ncl[i]=-1;}
+  for(i=0; i<incr; i++){
+    if(infcl[0][i] != nsupcl){ nsupcl=nsupcl+1; }
+    ncl[nsupcl]=ncl[nsupcl]+1;
+  }
+  if (fMessage == 1)
+    {
+      cout << " # of cells " <<incr+1 << " # of superclusters " << nsupcl+1
+          << endl;
+    }
+  id=-1;
+  icl=-1;
+  for(i=0; i<nsupcl; i++){
+    if(ncl[i] == 0){ 
+      id=id+1; 
+      icl=icl+1;
+      // one  cell super-clusters --> single cluster
+      // cluster center at the centyer of the cell
+      // cluster radius = half cell dimension
+      clno=clno+1; 
+      i1=infcl[1][id]; 
+      i2=infcl[2][id];
+      clusters[0][clno]=coord[0][i1][i2]; 
+      clusters[1][clno]=coord[1][i1][i2];
+      clusters[2][clno]=d[i1][i2]; 
+      clusters[3][clno]=1.; 
+      clusters[4][clno]=0.5;
+      //ofl1 << icl << " " << coord[0][i1][i2] << " " << coord[1][i1][i2] << 
+      //" " << d[i1][i2] << " " << clusters[3][clno] <<endl; 
+    }else if(ncl[i] == 1){
+      // two cell super-cluster --> single cluster
+      // cluster center is at ener. dep.-weighted mean of two cells
+      // cluster radius == half cell dimension
+      id=id+1; 
+      icl=icl+1;
+      clno=clno+1; 
+      i1=infcl[1][id]; 
+      i2=infcl[2][id]; 
+      x1=coord[0][i1][i2];
+      y1=coord[1][i1][i2]; 
+      z1=d[i1][i2];
+      id=id+1; 
+      i1=infcl[1][id]; 
+      i2=infcl[2][id];
+      x2=coord[0][i1][i2]; 
+      y2=coord[1][i1][i2]; 
+      z2=d[i1][i2];
+      clusters[0][clno]=(x1*z1+x2*z2)/(z1+z2); 
+      clusters[1][clno]=(y1*z1+y2*z2)/(z1+z2);
+      clusters[2][clno]=z1+z2; 
+      clusters[3][clno]=2.; 
+      clusters[4][clno]=0.5;
+      //ofl1 << icl << " " << clusters[0][clno] << " " << clusters[1][clno]
+      //   << " " << clusters[2][clno] << " " <<clusters[3][clno] <<endl; 
+    }else{
+      id=id+1; 
+      iord[0]=0;
+      // super-cluster of more than two cells - broken up into smaller 
+      // clusters gaussian centers computed. (peaks separated by > 1 cell) 
+      // Begin from cell having largest energy deposited This is first
+      // cluster center
+      i1=infcl[1][id]; 
+      i2=infcl[2][id];
+      x[0]=coord[0][i1][i2]; 
+      y[0]=coord[1][i1][i2]; 
+      z[0]=d[i1][i2];
+      iord[0]=0;
+      for(j=1;j<=ncl[i];j++){
+       id=id+1;
+       i1=infcl[1][id]; 
+       i2=infcl[2][id];
+       iord[j]=j;
+       x[j]=coord[0][i1][i2]; 
+       y[j]=coord[1][i1][i2]; 
+       z[j]=d[i1][i2];
+      }
+      // arranging cells within supercluster in decreasing order 
+      for(j=1;j<=ncl[i];j++){
+       itest=0; ihld=iord[j];
+       for(i1=0;i1<j;i1++){
+         if(itest == 0 && z[iord[i1]] < z[ihld]){
+           itest=1;
+           for(i2=j-1;i2>=i1;i2--){
+             iord[i2+1]=iord[i2];
+           }
+           iord[i1]=ihld;
+         }
+       }
+      }
+      // compute the number of Gaussians and their centers ( first 
+      // guess ) 
+      // centers must be separated by cells having smaller ener. dep.
+      // neighbouring centers should be either strong or well-separated
+      ig=0;
+      xc[ig]=x[iord[0]]; 
+      yc[ig]=y[iord[0]]; 
+      zc[ig]=z[iord[0]];
+      for(j=1;j<=ncl[i];j++){
+       itest=-1; 
+       x1=x[iord[j]]; 
+       y1=y[iord[j]];
+       for(k=0;k<=ig;k++){
+         x2=xc[k]; y2=yc[k]; 
+         rr=Dist(x1,y1,x2,y2);
+         if( rr >= 1.1 && rr < 1.8 && z[iord[j]] > zc[k]/4.)
+           itest=itest+1;
+         if( rr >= 1.8 && rr < 2.1 && z[iord[j]] > zc[k]/10.)
+           itest=itest+1;
+         if( rr >= 2.1)itest=itest+1;
+       } 
+       if(itest == ig){
+         ig=ig+1; 
+         xc[ig]=x1; 
+         yc[ig]=y1; 
+         zc[ig]=z[iord[j]];
+       }
+      }
+      // for(j=0; j<=ig; j++){
+      //ofl1 << icl+j+1 << " " << xc[j] << " " <<yc[j] <<" "<<zc[j]<<endl;
+      //}
+      // gaussfit to adjust cluster parameters to minimize
+      gaussfit(ncl[i], ig, x[0], y[0] ,z[0], xc[0], yc[0], zc[0], rc[0]);
+      icl=icl+ig+1;
+      // compute the number of cells belonging to each cluster.
+      // cell is shared between several clusters ( if they are equidistant 
+      // from it ) in the ratio of cluster energy deposition
+      for(j=0; j<=ig; j++){
+       cells[j]=0.;
+      }
+      if(ig > 0){
+       for(j=0; j<=ncl[i]; j++){
+         lev1[0]=0; 
+         lev2[0]=0;
+         for(k=0; k<=ig; k++){
+           dist=Dist(x[j], y[j], xc[k], yc[k]);
+           if(dist < sqrt(3.) ){
+             lev1[0]++; 
+             i1=lev1[0]; 
+             lev1[i1]=k;
+           }else{
+             if(dist < 2.1){
+               lev2[0]++; 
+               i1=lev2[0]; 
+               lev2[i1]=k;
+             }
+           }
+         }
+         if(lev1[0] != 0){
+           if(lev1[0] == 1){cells[lev1[1]]=cells[lev1[1]]+1.;}
+           else{
+             sum=0.;
+             for(k=1; k<=lev1[0]; k++){
+               sum=sum+zc[lev1[k]];
+             }
+             for(k=1; k<=lev1[0]; k++){
+               cells[lev1[k]]=cells[lev1[k]]+zc[lev1[k]]/sum;
+             }
+           }
+         }else{
+           if(lev2[0] == 0){cells[lev2[1]]=cells[lev2[1]]+1.;}
+           else{
+             sum=0.;
+             for(k=1; k<=lev2[0]; k++){
+               sum=sum+zc[lev2[k]];
+             }
+             for(k=1; k<=lev2[0]; k++){
+               cells[lev2[k]]=cells[lev2[k]]+zc[lev2[k]]/sum;
+             }
+           }
+         }
+       }
+      }
+      for(j=0; j<=ig; j++){
+       clno=clno+1; 
+       clusters[0][clno]=xc[j]; 
+       clusters[1][clno]=yc[j]; 
+       clusters[2][clno]=zc[j];
+       clusters[4][clno]=rc[j];
+       if(ig == 0){
+         clusters[3][clno]=ncl[i];
+       }else{
+         clusters[3][clno]=cells[j];
+       }
+      }
+    }
+  }
+
+}
+
+
+void AliPMDClustering::gaussfit(int ncell, int nclust, double &x, double &y ,double &z, double &xc, double &yc, double &zc, double &rc)
+{
+  int i, j, i1, i2, jmax, novar, idd, jj;
+  double xx[4500], yy[4500], zz[4500], xxc[4500], yyc[4500]; 
+  double a[4500], b[4500], c[4500], d[4500], ha[4500], hb[4500];
+  double hc[4500], hd[4500], zzc[4500], rrc[4500];
+  int neib[4500][50];
+  double sum, dx, dy, str, str1, aint, sum1, rr, dum;
+  double x1, x2, y1, y2;
+  str=0.; 
+  str1=0.; 
+  rr=0.3; 
+  novar=0;
+
+  j = 0;  // Just put not to see the compiler warning, BKN
+
+
+  for(i=0; i<=ncell; i++){
+    xx[i]=*(&x+i); 
+    yy[i]=*(&y+i); 
+    zz[i]=*(&z+i);
+    str=str+zz[i];
+  }
+  for(i=0; i<=nclust; i++){
+    xxc[i]=*(&xc+i); 
+    yyc[i]=*(&yc+i); 
+    zzc[i]=*(&zc+i); 
+    str1=str1+zzc[i]; 
+    rrc[i]=0.5;
+
+  }
+  for(i=0; i<=nclust; i++){
+    zzc[i]=str/str1*zzc[i];
+    ha[i]=xxc[i]; 
+    hb[i]=yyc[i]; 
+    hc[i]=zzc[i]; 
+    hd[i]=rrc[i];
+    x1=xxc[i]; 
+    y1=yyc[i];
+  }
+  for(i=0; i<=ncell; i++){
+    idd=0; 
+    x1=xx[i]; 
+    y1=yy[i];
+    for(j=0; j<=nclust; j++){
+      x2=xxc[j]; 
+      y2=yyc[j];
+      if(Dist(x1,y1,x2,y2) <= 3.){ idd=idd+1; neib[i][idd]=j; }
+    }
+
+    neib[i][0]=idd;
+  }
+  sum=0.;
+  for(i1=0; i1<=ncell; i1++){
+    aint=0.; 
+    idd=neib[i1][0];
+    for(i2=1; i2<=idd; i2++){
+      jj=neib[i1][i2];
+      dx=xx[i1]-xxc[jj]; 
+      dy=yy[i1]-yyc[jj]; 
+      dum=rrc[j]*rrc[jj]+rr*rr;
+      aint=aint+exp(-(dx*dx+dy*dy)/dum)*zzc[idd]*rr*rr/dum;
+    }
+    sum=sum+(aint-zz[i1])*(aint-zz[i1])/str;
+  }
+  jmax=nclust*1000; 
+  if(nclust > 20)jmax=20000;
+  for(j=0; j<jmax; j++){
+    str1=0.;
+    for(i=0; i<=nclust; i++){
+      a[i]=xxc[i]+0.6*(ranmar()-0.5); 
+      b[i]=yyc[i]+0.6*(ranmar()-0.5);
+      c[i]=zzc[i]*(1.+(ranmar()-0.5)*0.2); 
+      str1=str1+zzc[i];
+      d[i]=rrc[i]*(1.+(ranmar()-0.5)*0.1);
+      if(d[i] < 0.25)d[i]=0.25;
+    }
+    for(i=0; i<=nclust; i++){ c[i]=c[i]*str/str1; }
+    sum1=0.;
+    for(i1=0; i1<=ncell; i1++){
+      aint=0.; 
+      idd=neib[i1][0];
+      for(i2=1; i2<=idd; i2++){
+       jj=neib[i1][i2];
+       dx=xx[i1]-a[jj]; 
+       dy=yy[i1]-b[jj]; 
+       dum=d[jj]*d[jj]+rr*rr;
+       aint=aint+exp(-(dx*dx+dy*dy)/dum)*c[i2]*rr*rr/dum;
+      }
+      sum1=sum1+(aint-zz[i1])*(aint-zz[i1])/str;
+    }
+
+    if(sum1 < sum){
+      for(i2=0; i2<=nclust; i2++){
+       xxc[i2]=a[i2]; 
+       yyc[i2]=b[i2]; 
+       zzc[i2]=c[i2]; 
+       rrc[i2]=d[i2]; 
+       sum=sum1;
+
+      }
+    }
+  }
+  for(j=0; j<=nclust; j++){
+    *(&xc+j)=xxc[j]; 
+    *(&yc+j)=yyc[j]; 
+    *(&zc+j)=zzc[j]; 
+    *(&rc+j)=rrc[j];
+  }
+}
+
+
+double AliPMDClustering::Dist(double x1, double y1, double x2, double y2)
+{
+  return sqrt((x1-x2)*(x1-x2) + (y1-y2)*(y1-y2));
+}
+
+  
+int AliPMDClustering::crclust(double ave, double cutoff, int nmx1, int idet)
+{
+  int i,j,k,id1,id2,icl, numcell, clust[2][5000];
+  int jd1,jd2, icell, cellcount;
+  static int neibx[6]={1,0,-1,-1,0,1}, neiby[6]={0,1,1,0,-1,-1};
+  // neibx and neiby define ( incremental ) (i,j) for the neighbours of a 
+  // cell. There are six neighbours.
+  // cellcount --- total number of cells having nonzero ener dep
+  // numcell --- number of cells in a given supercluster
+  //ofstream ofl0("cells_loc",ios::out);
+  // initialize infocl[2][ndimx][ndimy] 
+  for (j=0; j < 72; j++){
+    for(k=0; k < 72; k++){
+      infocl[0][j][k] = 0; 
+      infocl[1][j][k] = 0;
+    }
+  }
+  for(i=0; i < nmx; i++){
+    infcl[0][i] = -1;
+    id1=iord[0][i]; 
+    id2=iord[1][i];
+    if(d[id1][id2] <= cutoff){infocl[0][id1][id2]=-1;}
+  }
+  // ---------------------------------------------------------------
+  // crude clustering begins. Start with cell having largest adc 
+  // count and loop over the cells in descending order of adc count
+  // ---------------------------------------------------------------
+  icl=-1;
+  cellcount=-1;
+  for(icell=0; icell <= nmx1; icell++){
+    id1=iord[0][icell]; 
+    id2=iord[1][icell]; 
+    if(infocl[0][id1][id2] == 0 ){
+      // ---------------------------------------------------------------
+      // icl -- cluster #, numcell -- # of cells in it, clust -- stores 
+      // coordinates of the cells in a cluster, infocl[0][i1][i2] is 1 for 
+      // primary and 2 for secondary cells, 
+      // infocl[1][i1][i2] stores cluster #
+      // ---------------------------------------------------------------
+      icl=icl+1; 
+      numcell=0; 
+      cellcount=cellcount+1;
+      infocl[0][id1][id2]=1; 
+      infocl[1][id1][id2]=icl;
+      infcl[0][cellcount]=icl; 
+      infcl[1][cellcount]=id1; 
+      infcl[2][cellcount]=id2;
+      clust[0][numcell]=id1;
+      clust[1][numcell]=id2;
+      for(i=1; i<5000; i++)clust[0][i]=0;
+      // ---------------------------------------------------------------
+      // check for adc count in neib. cells. If ne 0 put it in this clust
+      // ---------------------------------------------------------------
+      for(i=0; i<6; i++){
+       jd1=id1+neibx[i]; 
+       jd2=id2+neiby[i];
+       if( (jd1 >= 0 && jd1 < 72) && (jd2 >= 0 && jd2 < 72) && 
+           infocl[0][jd1][jd2] == 0){
+         numcell=numcell+1;
+         infocl[0][jd1][jd2]=2; 
+         infocl[1][jd1][jd2]=icl;
+         clust[0][numcell]=jd1;
+         clust[1][numcell]=jd2;
+         cellcount=cellcount+1;
+         infcl[0][cellcount]=icl; 
+         infcl[1][cellcount]=jd1; 
+         infcl[2][cellcount]=jd2;
+       }
+      }
+      // ---------------------------------------------------------------
+      // check adc count for neighbour's neighbours recursively and 
+      // if nonzero, add these to the cluster.
+      // ---------------------------------------------------------------
+      for(i=1;i < 5000;i++){
+       if(clust[0][i] != 0){
+         id1=clust[0][i]; 
+         id2=clust[1][i];
+         for(j=0; j<6 ; j++){
+           jd1=id1+neibx[j]; 
+           jd2=id2+neiby[j];
+           if( (jd1 >= 0 && jd1 < 72) && (jd2 >= 0 && jd2 < 72) && 
+               infocl[0][jd1][jd2] == 0 ){
+             infocl[0][jd1][jd2]=2; 
+             infocl[1][jd1][jd2]=icl;
+             numcell=numcell+1; 
+             clust[0][numcell]=jd1;
+             clust[1][numcell]=jd2;
+             cellcount=cellcount+1;
+             infcl[0][cellcount]=icl; 
+             infcl[1][cellcount]=jd1; 
+             infcl[2][cellcount]=jd2;
+           }
+         }
+       }
+      }
+    }
+  }
+  //  for(icell=0; icell<=cellcount; icell++){
+  //    ofl0 << infcl[0][icell] << " " << infcl[1][icell] << " " << 
+  //      infcl[2][icell] << endl;
+  //  }
+  return cellcount;
+}
+
+double AliPMDClustering::ranmar()
+{
+  /*                                   C==========================C*/
+  /*===================================C==========================*/
+  /*  Universal random number generator proposed by Marsaglia and Zaman
+      in report FSU-SCRI-87-50 */
+
+  //  clock_t start;
+  int ii, jj;
+  static int i=96, j=32, itest=0, i1, i2, i3, i4, i5;
+  static double u[97], c, cd, cm, s, t;
+  static double uni;
+  int count1,count2,idum;
+  /*    $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$  */
+  if (itest == 0) {
+    //*******************************************************
+    // following three lines if the seed to be provided by computer
+    // start = time(NULL);
+    // ii=start;
+    // jj=start;
+    //*******************************************************
+    //following two lines for fixed seed ( during testing only. Else
+    //use preceeing three lines
+    ii=8263;
+    jj=5726;
+    if(ii > 31328 ) ii = ii - ( ii / 31328 ) * 31328;
+    if(jj > 30081 ) jj = jj - ( jj / 30081 ) * 30081;
+    itest=itest+1;
+    if((( ii > 0 ) &&  ( ii <= 31328 )) && (( jj > 0 ) && 
+                                           ( jj <= 30081 ))){
+      i1=ii/177+2; i2=ii-(i1-2)*177+2; i3=jj/169+1; i4=jj-(i3-1)*169; 
+      i4 = jj - (i3-1)*169;
+      count1=0;
+      while ( count1 < 97 ){
+       s=0.;
+       t=0.5;
+       count2=0;
+       while( count2 < 24 ){
+         idum=i1*i2/179;
+         idum=( i1*i2 - (i1*i2/179)*179 ) * i3;
+         i5=idum-(idum/179)*179;
+         i1=i2; i2=i3; i3=i5; idum=53*i4+1; i4=idum-(idum/169)*169;
+         if( i4*i5-((i4*i5)/64)*64 >= 32 ) s=s+t;
+         t=0.5*t;
+         count2=count2+1;
+       }
+       u[count1] = s;
+       count1 = count1 +1;
+      }
+      c = 362436./16777216.;  cd = 7654321./16777216.; 
+      cm = 16777213./16777216.;
+    }
+    else{
+      cout << " wrong initialization " << endl;
+    }
+  }
+  else{
+    uni = u[i] - u[j]; if( uni < 0.) uni = uni + 1; u[i] = uni; 
+    i = i -1;
+    if( i < 0 ) i = 96; j = j - 1; if ( j < 0 ) j = 96; c = c - cd;
+    if( c < 0. ) c = c+cm; uni = uni-c ; if( uni < 0. )uni = uni+1.;
+    //    return uni;
+  }
+  return uni;
+
+}   
+
+void AliPMDClustering::ConvertL2G(int smnumber, double xcell, double ycell, double &xpos, double &ypos)
+{
+  float xreal = -999., yreal = -999.;
+  float cell_rad=0.25, celldia_x=0.5, celldia_y=0.4330127;
+  float xcon, ycon;
+  float xoff1, xoff2, yoff=0.2886751, yoff3;
+  float xhex1 = -27.09375, yhex1 = -15.652584;
+  float xhex2 =  27.09375, yhex2 = -15.652584;
+  float xhex3 = 0.0, yhex3 = 31.285168;
+
+
+  double xcorner[27] =
+  {
+    9.435395, 45.560394,  81.685394, -8.627106,
+    27.497894, 63.622894, -26.689606,  9.435394,
+    45.560394, 9.435344,  -8.627106, -26.689556,
+    45.560345, 27.497894, 9.435445,   81.685341,
+    63.622894, 45.560444, -18.870789, -36.933388,
+    -54.995991, -36.933189, -54.995789, -73.058388,
+    -54.995586, -73.058189, -91.120789
+  };
+  
+  double ycorner[27] = 
+  {
+    -16.342583, -16.34258, -16.34258, -47.627750, -47.627750,
+    -47.627750, -78.912918, -78.912918, -78.912918, 16.342611,
+    47.627808, 78.913002, 16.342554, 47.627750, 78.912949,
+    16.342495, 47.627693, 78.912888, -0.000116, -31.285227,
+    -62.570335, 31.285110, 0.000000, -31.285110, 62.570335,
+    31.285227, 0.000116
+  };
+  if (smnumber<=8)
+    {
+      xcon  = xcorner[smnumber]+xhex1;
+      ycon  = ycorner[smnumber]+yhex1;
+      xoff1 = celldia_x+(ycell-1)*cell_rad;
+      xreal = xcon+xoff1+celldia_x*(xcell-1);
+      yreal = ycon+yoff+celldia_y*(ycell-1);
+    }
+
+  if (smnumber>8 && smnumber<=17)
+    {
+      xcon  = xcorner[smnumber]+xhex2;
+      ycon  = ycorner[smnumber]+yhex2;
+      xoff2 = celldia_x+(xcell-1)*cell_rad;
+      xreal = xcon-(xoff2+celldia_x*(ycell-1));
+      yreal = ycon+yoff+celldia_y*(xcell-1);
+    }          
+    
+  if (smnumber>17)
+    {
+      xcon  = xcorner[smnumber]+xhex3;
+      ycon  = ycorner[smnumber]+yhex3;
+      yoff3 = celldia_x * 0.8660254  + cell_rad * 0.57735027;
+      xreal = xcon+(ycell-xcell)*cell_rad;
+      yreal = ycon-(yoff3+(xcell+ycell-2)*celldia_y);
+    }
+
+  xpos = xreal;
+  ypos = yreal;
+}
+
+void AliPMDClustering::cell_pos(Int_t isup, Int_t j, int k, Float_t &xp, Float_t &yp){
+
+  /*
+    This converts PMD cluster or CELL coordinates
+    to Global coordinates.
+    Written by Prof. S.C. Phatak
+  */
+
+  Int_t i;
+  Float_t celldia = 0.5;
+  const Float_t pi = 3.14159;
+  const double sqrth=0.8660254;  // sqrth = sqrt(3.)/2.
+  /*
+    isup --> supermodule no ( 0 - 26 )
+    idet --> detector ( pmd or cpv : not required now )
+    j --> xpad ( goes from 1 to 72 )
+    k --> ypad ( goes from 1 to 72 )
+    xp --> global x coordinate
+    yp --> global y coordinate
+    
+    (xp0,yp0) corner positions of all supermodules in global
+    coordinate system. That is the origin
+    of the local ( supermodule ) coordinate system.
+*/ 
+  
+  Float_t xp0[27] = 
+  {
+    -17.9084, 18.2166, 54.3416, -35.9709, 0.154144, 
+    36.2791, -54.0334, -17.9084, 18.2166, 36.7791, 
+    18.7166, 0.654194, 72.9041, 54.8416, 36.7792, 
+    109.029, 90.9666, 72.9042, -18.8708, -36.9334, 
+    -54.996, -36.9332, -54.9958, -73.0584, -54.9956, 
+    -73.0582, -91.1208
+  };
+
+  Float_t yp0[27] = 
+  {
+    -32.1395, -32.1395, -32.1395, -63.4247, -63.4247, 
+    -63.4247, -94.7098, -94.7098, -94.7098, 0.545689, 
+    31.8309, 63.1161, 0.545632, 31.8308, 63.116, 
+    0.545573, 31.8308, 63.116, 31.5737, 0.288616, 
+    -30.9965, 62.859, 31.5738, 0.288733, 94.1442, 
+    62.8591, 31.574
+  };
+
+  /* 
+     angles of rotation for three sets of supermodules
+     The angle is same for first nine, next nine and last nine 
+     supermodules 
+  */
+  
+  Float_t th[3] = {0., -2.*pi/3., 2.*pi/3.};
+  Float_t xr, yr, xinit, yinit, cs, sn;
+  
+  /* 
+     xinit and yinit are coordinates of the cell in local coordinate system
+  */
+  
+  xinit = (j)*celldia+(k)/2.*celldia;
+  yinit = sqrth*(k)/2.;
+  i=isup/9;
+  cs=cos(th[i]);
+  sn=sin(th[i]);
+  //
+  // rotate first
+  //
+  xr=cs*xinit+sn*yinit;
+  yr=-sn*xinit+cs*yinit;
+  //
+  // then translate
+  //
+  xp=xr+xp0[isup];
+  yp=yr+yp0[isup];
+
+}
+void AliPMDClustering::SetMessage(Int_t imessage)
+{
+  fMessage = imessage;
+}
diff --git a/PMD/AliPMDClustering.h b/PMD/AliPMDClustering.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..89d89e8
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,111 @@
+#ifndef PMDClustering_H
+#define PMDClustering_H
+//-----------------------------------------------------//
+//                                                     //
+//  Header File : PMDClustering.h, Version 00          //
+//                                                     //
+//  Date   : September 26 2002                         //
+//                                                     //
+//  clustering code for alice pmd                      //
+//                                                     //
+//-----------------------------------------------------//
+/* 
+   --------------------------------------------------------------------
+   Code developed by S. C. Phatak, Institute of Physics, 
+   Bhubaneswar 751 005 ( phatak@iopb.res.in ) Given the energy deposited
+   ( or ADC value ) in each cell of supermodule ( pmd or cpv ), the code
+   builds up superclusters and breaks them into clusters. The input is 
+   in array d[ndimx][ndimy] and cluster information is in array
+   clusters[5][5000]. integer clno gives total number of clusters in the 
+   supermodule.
+
+   d, clno  and clusters are the only global ( public ) variables. Others 
+   are local ( private ) to the code. 
+
+   At the moment, the data is read for whole detector ( all supermodules
+   and pmd as well as cpv. This will have to be modify later )
+
+   LAST UPDATE  :  October 23, 2002
+-----------------------------------------------------------------------
+*/
+
+
+#include <Riostream.h> // define cout stream
+#include <stdlib.h>   // defines exit() functions
+#include <time.h> // for time function
+#include <math.h> // for mathematical functions
+#include "Rtypes.h"
+
+class TNtuple;
+class TObjArray;
+class AliPMDContainer;
+class AliPMDcluster;
+class AliPMDClustering
+{
+  
+ protected:
+
+  static const double pi=3.141593;
+  static const double sqrth=0.8660254;  // sqrth = sqrt(3.)/2.
+  static const int nmx=5184;
+  static const int ndimx=72;
+  static const int ndimy=72;
+
+  /*
+    nmx : # of cells in a supermodule
+    ndimx : maximum number of cells along x direction (origin at one corner)
+    ndimy : maximum number of cells along axis at 60 degrees with x axis
+  */
+
+  double d[ndimx][ndimy], clusters[5][5000]; 
+  int clno;
+
+  /*
+    d ---- energy deposited ( or ADC ) in each cell of the supermodule
+    clno --- number of clusters in a supermodule
+    A cell is defined in terms of two integers (i,j) giving the its location
+    clusters[0][i] --- x position of the cluster center
+    clusters[1][i] --- y position of the cluster center
+    clusters[2][i] --- total energy in the cluster
+    clusters[3][i] --- number of cells forming the cluster 
+                       ( possibly fractional )
+    clusters[4][i] --- cluster radius
+    One corner of the supermodule is chosen as the origin
+  */
+
+
+  int iord[2][nmx], infocl[2][ndimx][ndimy], infcl[3][nmx];
+  double coord[2][ndimx][ndimy];
+
+  /* 
+     iord --- ordered list of i and j according to decreasing energy dep.
+     infocl --- cellwise information on the cluster to which the cell
+     belongs and whether it has largest energy dep. or not
+     ( now redundant - probably )
+     infcl ---  cluster information [0][i] -- cluster number
+     [1][i] -- i of the cell
+     [2][i] -- j of the cell
+     coord --- x and y coordinates of center of each cell
+  */
+
+  Int_t fMessage;
+
+ public:
+  AliPMDClustering();
+  virtual ~AliPMDClustering();
+  
+  void DoClust(int, int, double [][72], TObjArray *);
+  int crclust(double, double, int, int);
+  void refclust(int, int, int);
+  double ranmar();
+  void order(int);
+  double Dist(double, double, double, double);
+  void gaussfit(int, int, double &, double &, double &, double &, double &, 
+               double &, double &);
+  void ConvertL2G(int, double, double, double &, double &);
+  void cell_pos(Int_t , Int_t , Int_t , Float_t &, Float_t &);
+  void SetMessage(Int_t);
+
+  ClassDef(AliPMDClustering,1)
+};
+#endif