70bbe5cc95b31857214fa50f21e3070466b9a80f
[pspp-builds.git] / src / language / stats / crosstabs.q
1 /* PSPP - a program for statistical analysis.
2    Copyright (C) 1997-9, 2000, 2006, 2009 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
5    it under the terms of the GNU General Public License as published by
6    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
7    (at your option) any later version.
8
9    This program is distributed in the hope that it will be useful,
10    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12    GNU General Public License for more details.
13
14    You should have received a copy of the GNU General Public License
15    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. */
16
17 /* FIXME:
18
19    - Pearson's R (but not Spearman!) is off a little.
20    - T values for Spearman's R and Pearson's R are wrong.
21    - How to calculate significance of symmetric and directional measures?
22    - Asymmetric ASEs and T values for lambda are wrong.
23    - ASE of Goodman and Kruskal's tau is not calculated.
24    - ASE of symmetric somers' d is wrong.
25    - Approx. T of uncertainty coefficient is wrong.
26
27 */
28
29 #include <config.h>
30
31 #include <ctype.h>
32 #include <gsl/gsl_cdf.h>
33 #include <stdlib.h>
34 #include <stdio.h>
35
36 #include <data/case.h>
37 #include <data/casegrouper.h>
38 #include <data/casereader.h>
39 #include <data/data-out.h>
40 #include <data/dictionary.h>
41 #include <data/format.h>
42 #include <data/procedure.h>
43 #include <data/value-labels.h>
44 #include <data/variable.h>
45 #include <language/command.h>
46 #include <language/dictionary/split-file.h>
47 #include <language/lexer/lexer.h>
48 #include <language/lexer/variable-parser.h>
49 #include <libpspp/array.h>
50 #include <libpspp/assertion.h>
51 #include <libpspp/compiler.h>
52 #include <libpspp/hash.h>
53 #include <libpspp/hmap.h>
54 #include <libpspp/hmapx.h>
55 #include <libpspp/message.h>
56 #include <libpspp/misc.h>
57 #include <libpspp/pool.h>
58 #include <libpspp/str.h>
59 #include <output/output.h>
60 #include <output/table.h>
61
62 #include "minmax.h"
63 #include "xalloc.h"
64 #include "xsize.h"
65
66 #include "gettext.h"
67 #define _(msgid) gettext (msgid)
68 #define N_(msgid) msgid
69
70 /* (headers) */
71
72 /* (specification)
73    crosstabs (crs_):
74      *^tables=custom;
75      +variables=custom;
76      missing=miss:!table/include/report;
77      +write[wr_]=none,cells,all;
78      +format=fmt:!labels/nolabels/novallabs,
79              val:!avalue/dvalue,
80              indx:!noindex/index,
81              tabl:!tables/notables,
82              box:!box/nobox,
83              pivot:!pivot/nopivot;
84      +cells[cl_]=count,expected,row,column,total,residual,sresidual,
85                  asresidual,all,none;
86      +statistics[st_]=chisq,phi,cc,lambda,uc,none,btau,ctau,risk,gamma,d,
87                       kappa,eta,corr,all.
88 */
89 /* (declarations) */
90 /* (functions) */
91
92 /* Number of chi-square statistics. */
93 #define N_CHISQ 5
94
95 /* Number of symmetric statistics. */
96 #define N_SYMMETRIC 9
97
98 /* Number of directional statistics. */
99 #define N_DIRECTIONAL 13
100
101 /* A single table entry for general mode. */
102 struct table_entry
103   {
104     struct hmap_node node;      /* Entry in hash table. */
105     double freq;                /* Frequency count. */
106     union value values[1];      /* Values. */
107   };
108
109 static size_t
110 table_entry_size (size_t n_values)
111 {
112   return (offsetof (struct table_entry, values)
113           + n_values * sizeof (union value));
114 }
115
116 /* Indexes into the 'vars' member of struct pivot_table and
117    struct crosstab member. */
118 enum
119   {
120     ROW_VAR = 0,                /* Row variable. */
121     COL_VAR = 1                 /* Column variable. */
122     /* Higher indexes cause multiple tables to be output. */
123   };
124
125 /* A crosstabulation of 2 or more variables. */
126 struct pivot_table
127   {
128     struct fmt_spec weight_format; /* Format for weight variable. */
129     double missing;             /* Weight of missing cases. */
130
131     /* Variables (2 or more). */
132     int n_vars;
133     const struct variable **vars;
134
135     /* Constants (0 or more). */
136     int n_consts;
137     const struct variable **const_vars;
138     union value *const_values;
139
140     /* Data. */
141     struct hmap data;
142     struct table_entry **entries;
143     size_t n_entries;
144
145     /* Column values, number of columns. */
146     union value *cols;
147     int n_cols;
148
149     /* Row values, number of rows. */
150     union value *rows;
151     int n_rows;
152
153     /* Number of statistically interesting columns/rows
154        (columns/rows with data in them). */
155     int ns_cols, ns_rows;
156
157     /* Matrix contents. */
158     double *mat;                /* Matrix proper. */
159     double *row_tot;            /* Row totals. */
160     double *col_tot;            /* Column totals. */
161     double total;               /* Grand total. */
162   };
163
164 /* Integer mode variable info. */
165 struct var_range
166   {
167     int min;                    /* Minimum value. */
168     int max;                    /* Maximum value + 1. */
169     int count;                  /* max - min. */
170   };
171
172 static inline struct var_range *
173 get_var_range (const struct variable *v)
174 {
175   return var_get_aux (v);
176 }
177
178 struct crosstabs_proc
179   {
180     enum { INTEGER, GENERAL } mode;
181     enum mv_class exclude;
182     bool pivot;
183     bool bad_warn;
184     struct fmt_spec weight_format;
185
186     /* Variables specifies on VARIABLES. */
187     const struct variable **variables;
188     size_t n_variables;
189
190     /* TABLES. */
191     struct pivot_table *pivots;
192     int n_pivots;
193
194     /* CELLS. */
195     int n_cells;                /* Number of cells requested. */
196     unsigned int cells;         /* Bit k is 1 if cell k is requested. */
197     int a_cells[CRS_CL_count];  /* 0...n_cells-1 are the requested cells. */
198
199     /* STATISTICS. */
200     unsigned int statistics;    /* Bit k is 1 if statistic k is requested. */
201   };
202
203 static void
204 init_proc (struct crosstabs_proc *proc, struct dataset *ds)
205 {
206   const struct variable *wv = dict_get_weight (dataset_dict (ds));
207   proc->bad_warn = true;
208   proc->variables = NULL;
209   proc->n_variables = 0;
210   proc->pivots = NULL;
211   proc->n_pivots = 0;
212   proc->weight_format = wv ? *var_get_print_format (wv) : F_8_0;
213 }
214
215 static void
216 free_proc (struct crosstabs_proc *proc)
217 {
218   struct pivot_table *pt;
219
220   free (proc->variables);
221   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
222     {
223       free (pt->vars);
224       free (pt->const_vars);
225       /* We must not call value_destroy on const_values because
226          it is a wild pointer; it never pointed to anything owned
227          by the pivot_table.
228
229          The rest of the data was allocated and destroyed at a
230          lower level already. */
231       free (pt);
232     }
233 }
234
235 static int internal_cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
236                                    struct crosstabs_proc *);
237 static bool should_tabulate_case (const struct pivot_table *,
238                                   const struct ccase *, enum mv_class exclude);
239 static void tabulate_general_case (struct pivot_table *, const struct ccase *,
240                                    double weight);
241 static void tabulate_integer_case (struct pivot_table *, const struct ccase *,
242                                    double weight);
243 static void postcalc (struct crosstabs_proc *);
244 static void submit (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
245                     struct tab_table *);
246
247 /* Parse and execute CROSSTABS, then clean up. */
248 int
249 cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds)
250 {
251   struct crosstabs_proc proc;
252   int result;
253
254   init_proc (&proc, ds);
255   result = internal_cmd_crosstabs (lexer, ds, &proc);
256   free_proc (&proc);
257
258   return result;
259 }
260
261 /* Parses and executes the CROSSTABS procedure. */
262 static int
263 internal_cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
264                         struct crosstabs_proc *proc)
265 {
266   struct casegrouper *grouper;
267   struct casereader *input, *group;
268   struct cmd_crosstabs cmd;
269   struct pivot_table *pt;
270   bool ok;
271   int i;
272
273   if (!parse_crosstabs (lexer, ds, &cmd, proc))
274     return CMD_FAILURE;
275
276   proc->mode = proc->n_variables ? INTEGER : GENERAL;
277
278   /* CELLS. */
279   if (!cmd.sbc_cells)
280     proc->cells = 1u << CRS_CL_COUNT;
281   else if (cmd.a_cells[CRS_CL_ALL])
282     proc->cells = UINT_MAX;
283   else
284     {
285       proc->cells = 0;
286       for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
287         if (cmd.a_cells[i])
288           proc->cells |= 1u << i;
289       if (proc->cells == 0)
290         proc->cells = ((1u << CRS_CL_COUNT)
291                        | (1u << CRS_CL_ROW)
292                        | (1u << CRS_CL_COLUMN)
293                        | (1u << CRS_CL_TOTAL));
294     }
295   proc->cells &= ((1u << CRS_CL_count) - 1);
296   proc->cells &= ~((1u << CRS_CL_NONE) | (1u << CRS_CL_ALL));
297   proc->n_cells = 0;
298   for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
299     if (proc->cells & (1u << i))
300       proc->a_cells[proc->n_cells++] = i;
301
302   /* STATISTICS. */
303   if (cmd.a_statistics[CRS_ST_ALL])
304     proc->statistics = UINT_MAX;
305   else if (cmd.sbc_statistics)
306     {
307       int i;
308
309       proc->statistics = 0;
310       for (i = 0; i < CRS_ST_count; i++)
311         if (cmd.a_statistics[i])
312           proc->statistics |= 1u << i;
313       if (proc->statistics == 0)
314         proc->statistics |= 1u << CRS_ST_CHISQ;
315     }
316   else
317     proc->statistics = 0;
318
319   /* MISSING. */
320   proc->exclude = (cmd.miss == CRS_TABLE ? MV_ANY
321                    : cmd.miss == CRS_INCLUDE ? MV_SYSTEM
322                    : MV_NEVER);
323   if (proc->mode == GENERAL && proc->mode == MV_NEVER)
324     {
325       msg (SE, _("Missing mode REPORT not allowed in general mode.  "
326                  "Assuming MISSING=TABLE."));
327       proc->mode = MV_ANY;
328     }
329
330   /* PIVOT. */
331   proc->pivot = cmd.pivot == CRS_PIVOT;
332
333   input = casereader_create_filter_weight (proc_open (ds), dataset_dict (ds),
334                                            NULL, NULL);
335   grouper = casegrouper_create_splits (input, dataset_dict (ds));
336   while (casegrouper_get_next_group (grouper, &group))
337     {
338       struct ccase *c;
339
340       /* Output SPLIT FILE variables. */
341       c = casereader_peek (group, 0);
342       if (c != NULL)
343         {
344           output_split_file_values (ds, c);
345           case_unref (c);
346         }
347
348       /* Tabulate. */
349       for (; (c = casereader_read (group)) != NULL; case_unref (c))
350         for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
351           {
352             double weight = dict_get_case_weight (dataset_dict (ds), c,
353                                                   &proc->bad_warn);
354             if (should_tabulate_case (pt, c, proc->exclude))
355               {
356                 if (proc->mode == GENERAL)
357                   tabulate_general_case (pt, c, weight);
358                 else
359                   tabulate_integer_case (pt, c, weight);
360               }
361             else
362               pt->missing += weight;
363           }
364       casereader_destroy (group);
365
366       /* Output. */
367       postcalc (proc);
368     }
369   ok = casegrouper_destroy (grouper);
370   ok = proc_commit (ds) && ok;
371
372   return ok ? CMD_SUCCESS : CMD_CASCADING_FAILURE;
373 }
374
375 /* Parses the TABLES subcommand. */
376 static int
377 crs_custom_tables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
378                    struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
379 {
380   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
381   struct const_var_set *var_set;
382   int n_by;
383   const struct variable ***by = NULL;
384   int *by_iter;
385   size_t *by_nvar = NULL;
386   size_t nx = 1;
387   bool ok = false;
388   int i;
389
390   /* Ensure that this is a TABLES subcommand. */
391   if (!lex_match_id (lexer, "TABLES")
392       && (lex_token (lexer) != T_ID ||
393           dict_lookup_var (dataset_dict (ds), lex_tokid (lexer)) == NULL)
394       && lex_token (lexer) != T_ALL)
395     return 2;
396   lex_match (lexer, '=');
397
398   if (proc->variables != NULL)
399     var_set = const_var_set_create_from_array (proc->variables,
400                                                proc->n_variables);
401   else
402     var_set = const_var_set_create_from_dict (dataset_dict (ds));
403   assert (var_set != NULL);
404
405   for (n_by = 0; ;)
406     {
407       by = xnrealloc (by, n_by + 1, sizeof *by);
408       by_nvar = xnrealloc (by_nvar, n_by + 1, sizeof *by_nvar);
409       if (!parse_const_var_set_vars (lexer, var_set, &by[n_by], &by_nvar[n_by],
410                                      PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH))
411         goto done;
412       if (xalloc_oversized (nx, by_nvar[n_by]))
413         {
414           msg (SE, _("Too many cross-tabulation variables or dimensions."));
415           goto done;
416         }
417       nx *= by_nvar[n_by];
418       n_by++;
419
420       if (!lex_match (lexer, T_BY))
421         {
422           if (n_by < 2)
423             {
424               lex_error (lexer, _("expecting BY"));
425               goto done;
426             }
427           else
428             break;
429         }
430     }
431
432   by_iter = xcalloc (n_by, sizeof *by_iter);
433   proc->pivots = xnrealloc (proc->pivots,
434                             proc->n_pivots + nx, sizeof *proc->pivots);
435   for (i = 0; i < nx; i++)
436     {
437       struct pivot_table *pt = &proc->pivots[proc->n_pivots++];
438       int j;
439
440       pt->weight_format = proc->weight_format;
441       pt->missing = 0.;
442       pt->n_vars = n_by;
443       pt->vars = xmalloc (n_by * sizeof *pt->vars);
444       pt->n_consts = 0;
445       pt->const_vars = NULL;
446       pt->const_values = NULL;
447       hmap_init (&pt->data);
448       pt->entries = NULL;
449       pt->n_entries = 0;
450
451       for (j = 0; j < n_by; j++)
452         pt->vars[j] = by[j][by_iter[j]];
453
454       for (j = n_by - 1; j >= 0; j--)
455         {
456           if (++by_iter[j] < by_nvar[j])
457             break;
458           by_iter[j] = 0;
459         }
460     }
461   free (by_iter);
462   ok = true;
463
464 done:
465   /* All return paths lead here. */
466   for (i = 0; i < n_by; i++)
467     free (by[i]);
468   free (by);
469   free (by_nvar);
470
471   const_var_set_destroy (var_set);
472
473   return ok;
474 }
475
476 /* Parses the VARIABLES subcommand. */
477 static int
478 crs_custom_variables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
479                       struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
480 {
481   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
482   if (proc->n_pivots)
483     {
484       msg (SE, _("VARIABLES must be specified before TABLES."));
485       return 0;
486     }
487
488   lex_match (lexer, '=');
489
490   for (;;)
491     {
492       size_t orig_nv = proc->n_variables;
493       size_t i;
494
495       long min, max;
496
497       if (!parse_variables_const (lexer, dataset_dict (ds),
498                                   &proc->variables, &proc->n_variables,
499                                   (PV_APPEND | PV_NUMERIC
500                                    | PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH)))
501         return 0;
502
503       if (lex_token (lexer) != '(')
504         {
505           lex_error (lexer, "expecting `('");
506           goto lossage;
507         }
508       lex_get (lexer);
509
510       if (!lex_force_int (lexer))
511         goto lossage;
512       min = lex_integer (lexer);
513       lex_get (lexer);
514
515       lex_match (lexer, ',');
516
517       if (!lex_force_int (lexer))
518         goto lossage;
519       max = lex_integer (lexer);
520       if (max < min)
521         {
522           msg (SE, _("Maximum value (%ld) less than minimum value (%ld)."),
523                max, min);
524           goto lossage;
525         }
526       lex_get (lexer);
527
528       if (lex_token (lexer) != ')')
529         {
530           lex_error (lexer, "expecting `)'");
531           goto lossage;
532         }
533       lex_get (lexer);
534
535       for (i = orig_nv; i < proc->n_variables; i++)
536         {
537           struct var_range *vr = xmalloc (sizeof *vr);
538           vr->min = min;
539           vr->max = max + 1.;
540           vr->count = max - min + 1;
541           var_attach_aux (proc->variables[i], vr, var_dtor_free);
542         }
543
544       if (lex_token (lexer) == '/')
545         break;
546     }
547
548   return 1;
549
550  lossage:
551   free (proc->variables);
552   proc->variables = NULL;
553   proc->n_variables = 0;
554   return 0;
555 }
556 \f
557 /* Data file processing. */
558
559 static bool
560 should_tabulate_case (const struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
561                       enum mv_class exclude)
562 {
563   int j;
564   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
565     {
566       const struct variable *var = pt->vars[j];
567       struct var_range *range = get_var_range (var);
568
569       if (var_is_value_missing (var, case_data (c, var), exclude))
570         return false;
571
572       if (range != NULL)
573         {
574           double num = case_num (c, var);
575           if (num < range->min || num > range->max)
576             return false;
577         }
578     }
579   return true;
580 }
581
582 static void
583 tabulate_integer_case (struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
584                        double weight)
585 {
586   struct table_entry *te;
587   size_t hash;
588   int j;
589
590   hash = 0;
591   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
592     {
593       /* Throw away fractional parts of values. */
594       hash = hash_int (case_num (c, pt->vars[j]), hash);
595     }
596
597   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct table_entry, node, hash, &pt->data)
598     {
599       for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
600         if ((int) case_num (c, pt->vars[j]) != (int) te->values[j].f)
601           goto no_match;
602
603       /* Found an existing entry. */
604       te->freq += weight;
605       return;
606
607     no_match: ;
608     }
609
610   /* No existing entry.  Create a new one. */
611   te = xmalloc (table_entry_size (pt->n_vars));
612   te->freq = weight;
613   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
614     te->values[j].f = (int) case_num (c, pt->vars[j]);
615   hmap_insert (&pt->data, &te->node, hash);
616 }
617
618 static void
619 tabulate_general_case (struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
620                        double weight)
621 {
622   struct table_entry *te;
623   size_t hash;
624   int j;
625
626   hash = 0;
627   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
628     {
629       const struct variable *var = pt->vars[j];
630       hash = value_hash (case_data (c, var), var_get_width (var), hash);
631     }
632
633   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct table_entry, node, hash, &pt->data)
634     {
635       for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
636         {
637           const struct variable *var = pt->vars[j];
638           if (!value_equal (case_data (c, var), &te->values[j],
639                             var_get_width (var)))
640             goto no_match;
641         }
642
643       /* Found an existing entry. */
644       te->freq += weight;
645       return;
646
647     no_match: ;
648     }
649
650   /* No existing entry.  Create a new one. */
651   te = xmalloc (table_entry_size (pt->n_vars));
652   te->freq = weight;
653   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
654     {
655       const struct variable *var = pt->vars[j];
656       int width = var_get_width (var);
657       value_init (&te->values[j], width);
658       value_copy (&te->values[j], case_data (c, var), width);
659     }
660   hmap_insert (&pt->data, &te->node, hash);
661 }
662 \f
663 /* Post-data reading calculations. */
664
665 static int compare_table_entry_vars_3way (const struct table_entry *a,
666                                           const struct table_entry *b,
667                                           const struct pivot_table *pt,
668                                           int idx0, int idx1);
669 static int compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_,
670                                      const void *pt_);
671 static void enum_var_values (const struct pivot_table *, int var_idx,
672                              union value **valuesp, int *n_values);
673 static void output_pivot_table (struct crosstabs_proc *,
674                                 struct pivot_table *);
675 static void make_pivot_table_subset (struct pivot_table *pt,
676                                      size_t row0, size_t row1,
677                                      struct pivot_table *subset);
678 static void make_summary_table (struct crosstabs_proc *);
679 static bool find_crosstab (struct pivot_table *, size_t *row0p, size_t *row1p);
680
681 static void
682 postcalc (struct crosstabs_proc *proc)
683 {
684   struct pivot_table *pt;
685
686   /* Convert hash tables into sorted arrays of entries. */
687   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
688     {
689       struct table_entry *e;
690       size_t i;
691
692       pt->n_entries = hmap_count (&pt->data);
693       pt->entries = xnmalloc (pt->n_entries, sizeof *pt->entries);
694       i = 0;
695       HMAP_FOR_EACH (e, struct table_entry, node, &pt->data)
696         pt->entries[i++] = e;
697       hmap_destroy (&pt->data);
698
699       sort (pt->entries, pt->n_entries, sizeof *pt->entries,
700             compare_table_entry_3way, pt);
701     }
702
703   make_summary_table (proc);
704
705   /* Output each pivot table. */
706   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
707     {
708       if (proc->pivot || pt->n_vars == 2)
709         output_pivot_table (proc, pt);
710       else
711         {
712           size_t row0 = 0, row1 = 0;
713           while (find_crosstab (pt, &row0, &row1))
714             {
715               struct pivot_table subset;
716               make_pivot_table_subset (pt, row0, row1, &subset);
717               output_pivot_table (proc, &subset);
718             }
719         }
720     }
721
722   /* Free output and prepare for next split file. */
723   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
724     {
725       size_t i;
726
727       pt->missing = 0.0;
728
729       /* Free only the members that were allocated in this
730          function.  The other pointer members are either both
731          allocated and destroyed at a lower level (in
732          output_pivot_table), or both allocated and destroyed at
733          a higher level (in crs_custom_tables and free_proc,
734          respectively). */
735       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
736         free (pt->entries[i]);
737       free (pt->entries);
738     }
739 }
740
741 static void
742 make_pivot_table_subset (struct pivot_table *pt, size_t row0, size_t row1,
743                          struct pivot_table *subset)
744 {
745   *subset = *pt;
746   if (pt->n_vars > 2)
747     {
748       assert (pt->n_consts == 0);
749       subset->missing = pt->missing;
750       subset->n_vars = 2;
751       subset->vars = pt->vars;
752       subset->n_consts = pt->n_vars - 2;
753       subset->const_vars = pt->vars + 2;
754       subset->const_values = &pt->entries[row0]->values[2];
755     }
756   subset->entries = &pt->entries[row0];
757   subset->n_entries = row1 - row0;
758 }
759
760 static int
761 compare_table_entry_var_3way (const struct table_entry *a,
762                               const struct table_entry *b,
763                               const struct pivot_table *pt,
764                               int idx)
765 {
766   return value_compare_3way (&a->values[idx], &b->values[idx],
767                              var_get_width (pt->vars[idx]));
768 }
769
770 static int
771 compare_table_entry_vars_3way (const struct table_entry *a,
772                                const struct table_entry *b,
773                                const struct pivot_table *pt,
774                                int idx0, int idx1)
775 {
776   int i;
777
778   for (i = idx1 - 1; i >= idx0; i--)
779     {
780       int cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, i);
781       if (cmp != 0)
782         return cmp;
783     }
784   return 0;
785 }
786
787 /* Compare the struct table_entry at *AP to the one at *BP and
788    return a strcmp()-type result. */
789 static int
790 compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_, const void *pt_)
791 {
792   const struct table_entry *const *ap = ap_;
793   const struct table_entry *const *bp = bp_;
794   const struct table_entry *a = *ap;
795   const struct table_entry *b = *bp;
796   const struct pivot_table *pt = pt_;
797   int cmp;
798
799   cmp = compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars);
800   if (cmp != 0)
801     return cmp;
802
803   cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, ROW_VAR);
804   if (cmp != 0)
805     return cmp;
806
807   return compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, COL_VAR);
808 }
809
810 static int
811 find_first_difference (const struct pivot_table *pt, size_t row)
812 {
813   if (row == 0)
814     return pt->n_vars - 1;
815   else
816     {
817       const struct table_entry *a = pt->entries[row];
818       const struct table_entry *b = pt->entries[row - 1];
819       int col;
820
821       for (col = pt->n_vars - 1; col >= 0; col--)
822         if (compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, col))
823           return col;
824       NOT_REACHED ();
825     }
826 }
827
828 /* Output a table summarizing the cases processed. */
829 static void
830 make_summary_table (struct crosstabs_proc *proc)
831 {
832   struct tab_table *summary;
833   struct pivot_table *pt;
834   struct string name;
835   int i;
836
837   summary = tab_create (7, 3 + proc->n_pivots, 1);
838   tab_title (summary, _("Summary."));
839   tab_headers (summary, 1, 0, 3, 0);
840   tab_joint_text (summary, 1, 0, 6, 0, TAB_CENTER, _("Cases"));
841   tab_joint_text (summary, 1, 1, 2, 1, TAB_CENTER, _("Valid"));
842   tab_joint_text (summary, 3, 1, 4, 1, TAB_CENTER, _("Missing"));
843   tab_joint_text (summary, 5, 1, 6, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
844   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 1);
845   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 2);
846   tab_vline (summary, TAL_1, 3, 1, 1);
847   tab_vline (summary, TAL_1, 5, 1, 1);
848   for (i = 0; i < 3; i++)
849     {
850       tab_text (summary, 1 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("N"));
851       tab_text (summary, 2 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("Percent"));
852     }
853   tab_offset (summary, 0, 3);
854
855   ds_init_empty (&name);
856   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
857     {
858       double valid;
859       double n[3];
860       size_t i;
861
862       tab_hline (summary, TAL_1, 0, 6, 0);
863
864       ds_clear (&name);
865       for (i = 0; i < pt->n_vars; i++)
866         {
867           if (i > 0)
868             ds_put_cstr (&name, " * ");
869           ds_put_cstr (&name, var_to_string (pt->vars[i]));
870         }
871       tab_text (summary, 0, 0, TAB_LEFT, ds_cstr (&name));
872
873       valid = 0.;
874       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
875         valid += pt->entries[i]->freq;
876
877       n[0] = valid;
878       n[1] = pt->missing;
879       n[2] = n[0] + n[1];
880       for (i = 0; i < 3; i++)
881         {
882           tab_double (summary, i * 2 + 1, 0, TAB_RIGHT, n[i],
883                       &proc->weight_format);
884           tab_text (summary, i * 2 + 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_PRINTF, "%.1f%%",
885                     n[i] / n[2] * 100.);
886         }
887
888       tab_next_row (summary);
889     }
890   ds_destroy (&name);
891
892   submit (proc, NULL, summary);
893 }
894 \f
895 /* Output. */
896
897 static struct tab_table *create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *,
898                                                 struct pivot_table *);
899 static struct tab_table *create_chisq_table (struct pivot_table *);
900 static struct tab_table *create_sym_table (struct pivot_table *);
901 static struct tab_table *create_risk_table (struct pivot_table *);
902 static struct tab_table *create_direct_table (struct pivot_table *);
903 static void display_dimensions (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
904                                 struct tab_table *, int first_difference);
905 static void display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *,
906                                      struct pivot_table *,
907                                      struct tab_table *);
908 static void display_chisq (struct pivot_table *, struct tab_table *,
909                            bool *showed_fisher);
910 static void display_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
911                                struct tab_table *);
912 static void display_risk (struct pivot_table *, struct tab_table *);
913 static void display_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
914                                  struct tab_table *);
915 static void crosstabs_dim (struct tab_table *, struct outp_driver *,
916                            void *proc);
917 static void table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
918                                  struct tab_table *table, int c, int r,
919                                  unsigned char opt, const union value *v,
920                                  const struct variable *var);
921 static void delete_missing (struct pivot_table *);
922 static void build_matrix (struct pivot_table *);
923
924 /* Output pivot table beginning at PB and continuing until PE,
925    exclusive.  For efficiency, *MATP is a pointer to a matrix that can
926    hold *MAXROWS entries. */
927 static void
928 output_pivot_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
929 {
930   struct tab_table *table = NULL; /* Crosstabulation table. */
931   struct tab_table *chisq = NULL; /* Chi-square table. */
932   bool showed_fisher = false;
933   struct tab_table *sym = NULL;   /* Symmetric measures table. */
934   struct tab_table *risk = NULL;  /* Risk estimate table. */
935   struct tab_table *direct = NULL; /* Directional measures table. */
936   size_t row0, row1;
937
938   enum_var_values (pt, COL_VAR, &pt->cols, &pt->n_cols);
939
940   if (proc->cells)
941     table = create_crosstab_table (proc, pt);
942   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CHISQ))
943     chisq = create_chisq_table (pt);
944   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)
945                           | (1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
946                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_CORR)
947                           | (1u << CRS_ST_KAPPA)))
948     sym = create_sym_table (pt);
949   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_RISK))
950     risk = create_risk_table (pt);
951   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_LAMBDA) | (1u << CRS_ST_UC)
952                           | (1u << CRS_ST_D) | (1u << CRS_ST_ETA)))
953     direct = create_direct_table (pt);
954
955   row0 = row1 = 0;
956   while (find_crosstab (pt, &row0, &row1))
957     {
958       struct pivot_table x;
959       int first_difference;
960
961       make_pivot_table_subset (pt, row0, row1, &x);
962
963       /* Find all the row variable values. */
964       enum_var_values (&x, ROW_VAR, &x.rows, &x.n_rows);
965
966       if (size_overflow_p (xtimes (xtimes (x.n_rows, x.n_cols),
967                                    sizeof (double))))
968         xalloc_die ();
969       x.row_tot = xmalloc (x.n_rows * sizeof *x.row_tot);
970       x.col_tot = xmalloc (x.n_cols * sizeof *x.col_tot);
971       x.mat = xmalloc (x.n_rows * x.n_cols * sizeof *x.mat);
972
973       /* Allocate table space for the matrix. */
974       if (table
975           && tab_row (table) + (x.n_rows + 1) * proc->n_cells > tab_nr (table))
976         tab_realloc (table, -1,
977                      MAX (tab_nr (table) + (x.n_rows + 1) * proc->n_cells,
978                           tab_nr (table) * pt->n_entries / x.n_entries));
979
980       build_matrix (&x);
981
982       /* Find the first variable that differs from the last subtable. */
983       first_difference = find_first_difference (pt, row0);
984       if (table)
985         {
986           display_dimensions (proc, &x, table, first_difference);
987           display_crosstabulation (proc, &x, table);
988         }
989
990       if (proc->exclude == MV_NEVER)
991         delete_missing (&x);
992
993       if (chisq)
994         {
995           display_dimensions (proc, &x, chisq, first_difference);
996           display_chisq (&x, chisq, &showed_fisher);
997         }
998       if (sym)
999         {
1000           display_dimensions (proc, &x, sym, first_difference);
1001           display_symmetric (proc, &x, sym);
1002         }
1003       if (risk)
1004         {
1005           display_dimensions (proc, &x, risk, first_difference);
1006           display_risk (&x, risk);
1007         }
1008       if (direct)
1009         {
1010           display_dimensions (proc, &x, direct, first_difference);
1011           display_directional (proc, &x, direct);
1012         }
1013
1014       /* Free the parts of x that are not owned by pt.  In
1015          particular we must not free x.cols, which is the same as
1016          pt->cols, which is freed at the end of this function. */
1017       free (x.rows);
1018
1019       free (x.mat);
1020       free (x.row_tot);
1021       free (x.col_tot);
1022     }
1023
1024   submit (proc, NULL, table);
1025
1026   if (chisq)
1027     {
1028       if (!showed_fisher)
1029         tab_resize (chisq, 4 + (pt->n_vars - 2), -1);
1030       submit (proc, pt, chisq);
1031     }
1032
1033   submit (proc, pt, sym);
1034   submit (proc, pt, risk);
1035   submit (proc, pt, direct);
1036
1037   free (pt->cols);
1038 }
1039
1040 static void
1041 build_matrix (struct pivot_table *x)
1042 {
1043   const int col_var_width = var_get_width (x->vars[COL_VAR]);
1044   const int row_var_width = var_get_width (x->vars[ROW_VAR]);
1045   int col, row;
1046   double *mp;
1047   struct table_entry **p;
1048
1049   mp = x->mat;
1050   col = row = 0;
1051   for (p = x->entries; p < &x->entries[x->n_entries]; p++)
1052     {
1053       const struct table_entry *te = *p;
1054
1055       while (!value_equal (&x->rows[row], &te->values[ROW_VAR], row_var_width))
1056         {
1057           for (; col < x->n_cols; col++)
1058             *mp++ = 0.0;
1059           col = 0;
1060           row++;
1061         }
1062
1063       while (!value_equal (&x->cols[col], &te->values[COL_VAR], col_var_width))
1064         {
1065           *mp++ = 0.0;
1066           col++;
1067         }
1068
1069       *mp++ = te->freq;
1070       if (++col >= x->n_cols)
1071         {
1072           col = 0;
1073           row++;
1074         }
1075     }
1076   while (mp < &x->mat[x->n_cols * x->n_rows])
1077     *mp++ = 0.0;
1078   assert (mp == &x->mat[x->n_cols * x->n_rows]);
1079
1080   /* Column totals, row totals, ns_rows. */
1081   mp = x->mat;
1082   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1083     x->col_tot[col] = 0.0;
1084   for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1085     x->row_tot[row] = 0.0;
1086   x->ns_rows = 0;
1087   for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1088     {
1089       bool row_is_empty = true;
1090       for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1091         {
1092           if (*mp != 0.0)
1093             {
1094               row_is_empty = false;
1095               x->col_tot[col] += *mp;
1096               x->row_tot[row] += *mp;
1097             }
1098           mp++;
1099         }
1100       if (!row_is_empty)
1101         x->ns_rows++;
1102     }
1103   assert (mp == &x->mat[x->n_cols * x->n_rows]);
1104
1105   /* ns_cols. */
1106   x->ns_cols = 0;
1107   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1108     for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1109       if (x->mat[col + row * x->n_cols] != 0.0)
1110         {
1111           x->ns_cols++;
1112           break;
1113         }
1114
1115   /* Grand total. */
1116   x->total = 0.0;
1117   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1118     x->total += x->col_tot[col];
1119 }
1120
1121 static struct tab_table *
1122 create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1123 {
1124   struct tuple
1125     {
1126       int value;
1127       const char *name;
1128     };
1129   static const struct tuple names[] =
1130     {
1131       {CRS_CL_COUNT, N_("count")},
1132       {CRS_CL_ROW, N_("row %")},
1133       {CRS_CL_COLUMN, N_("column %")},
1134       {CRS_CL_TOTAL, N_("total %")},
1135       {CRS_CL_EXPECTED, N_("expected")},
1136       {CRS_CL_RESIDUAL, N_("residual")},
1137       {CRS_CL_SRESIDUAL, N_("std. resid.")},
1138       {CRS_CL_ASRESIDUAL, N_("adj. resid.")},
1139     };
1140   const int n_names = sizeof names / sizeof *names;
1141   const struct tuple *t;
1142
1143   struct tab_table *table;
1144   struct string title;
1145   int i;
1146
1147   table = tab_create (pt->n_consts + 1 + pt->n_cols + 1,
1148                       (pt->n_entries / pt->n_cols) * 3 / 2 * proc->n_cells + 10,
1149                       true);
1150   tab_headers (table, pt->n_consts + 1, 0, 2, 0);
1151
1152   /* First header line. */
1153   tab_joint_text (table, pt->n_consts + 1, 0,
1154                   (pt->n_consts + 1) + (pt->n_cols - 1), 0,
1155                   TAB_CENTER | TAT_TITLE, var_get_name (pt->vars[COL_VAR]));
1156
1157   tab_hline (table, TAL_1, pt->n_consts + 1,
1158              pt->n_consts + 2 + pt->n_cols - 2, 1);
1159
1160   /* Second header line. */
1161   for (i = 2; i < pt->n_consts + 2; i++)
1162     tab_joint_text (table, pt->n_consts + 2 - i - 1, 0,
1163                     pt->n_consts + 2 - i - 1, 1,
1164                     TAB_RIGHT | TAT_TITLE, var_to_string (pt->vars[i]));
1165   tab_text (table, pt->n_consts + 2 - 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1166             var_get_name (pt->vars[ROW_VAR]));
1167   for (i = 0; i < pt->n_cols; i++)
1168     table_value_missing (proc, table, pt->n_consts + 2 + i - 1, 1, TAB_RIGHT,
1169                          &pt->cols[i], pt->vars[COL_VAR]);
1170   tab_text (table, pt->n_consts + 2 + pt->n_cols - 1, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
1171
1172   tab_hline (table, TAL_1, 0, pt->n_consts + 2 + pt->n_cols - 1, 2);
1173   tab_vline (table, TAL_1, pt->n_consts + 2 + pt->n_cols - 1, 0, 1);
1174
1175   /* Title. */
1176   ds_init_empty (&title);
1177   for (i = 0; i < pt->n_consts + 2; i++)
1178     {
1179       if (i)
1180         ds_put_cstr (&title, " * ");
1181       ds_put_cstr (&title, var_get_name (pt->vars[i]));
1182     }
1183   for (i = 0; i < pt->n_consts; i++)
1184     {
1185       const struct variable *var = pt->const_vars[i];
1186       size_t ofs;
1187
1188       ds_put_format (&title, ", %s=", var_get_name (var));
1189
1190       /* Insert the formatted value of the variable, then trim
1191          leading spaces in what was just inserted. */
1192       ofs = ds_length (&title);
1193       data_out (&pt->const_values[i], var_get_print_format (var),
1194                 ds_put_uninit (&title, var_get_width (var)));
1195       ds_remove (&title, ofs, ss_cspan (ds_substr (&title, ofs, SIZE_MAX),
1196                                         ss_cstr (" ")));
1197     }
1198
1199   ds_put_cstr (&title, " [");
1200   i = 0;
1201   for (t = names; t < &names[n_names]; t++)
1202     if (proc->cells & (1u << t->value))
1203       {
1204         if (i++)
1205           ds_put_cstr (&title, ", ");
1206         ds_put_cstr (&title, gettext (t->name));
1207       }
1208   ds_put_cstr (&title, "].");
1209
1210   tab_title (table, "%s", ds_cstr (&title));
1211   ds_destroy (&title);
1212
1213   tab_offset (table, 0, 2);
1214   return table;
1215 }
1216
1217 static struct tab_table *
1218 create_chisq_table (struct pivot_table *pt)
1219 {
1220   struct tab_table *chisq;
1221
1222   chisq = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1223                       pt->n_entries / pt->n_cols * 3 / 2 * N_CHISQ + 10,
1224                       1);
1225   tab_headers (chisq, 1 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1226
1227   tab_title (chisq, _("Chi-square tests."));
1228
1229   tab_offset (chisq, pt->n_vars - 2, 0);
1230   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1231   tab_text (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1232   tab_text (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("df"));
1233   tab_text (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1234             _("Asymp. Sig. (2-sided)"));
1235   tab_text (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1236             _("Exact. Sig. (2-sided)"));
1237   tab_text (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1238             _("Exact. Sig. (1-sided)"));
1239   tab_offset (chisq, 0, 1);
1240
1241   return chisq;
1242 }
1243
1244 /* Symmetric measures. */
1245 static struct tab_table *
1246 create_sym_table (struct pivot_table *pt)
1247 {
1248   struct tab_table *sym;
1249
1250   sym = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1251                     pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10, 1);
1252   tab_headers (sym, 2 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1253   tab_title (sym, _("Symmetric measures."));
1254
1255   tab_offset (sym, pt->n_vars - 2, 0);
1256   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1257   tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1258   tab_text (sym, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1259   tab_text (sym, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1260   tab_text (sym, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1261   tab_text (sym, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1262   tab_offset (sym, 0, 1);
1263
1264   return sym;
1265 }
1266
1267 /* Risk estimate. */
1268 static struct tab_table *
1269 create_risk_table (struct pivot_table *pt)
1270 {
1271   struct tab_table *risk;
1272
1273   risk = tab_create (4 + (pt->n_vars - 2), pt->n_entries / pt->n_cols * 4 + 10,
1274                      1);
1275   tab_headers (risk, 1 + pt->n_vars - 2, 0, 2, 0);
1276   tab_title (risk, _("Risk estimate."));
1277
1278   tab_offset (risk, pt->n_vars - 2, 0);
1279   tab_joint_text (risk, 2, 0, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE | TAT_PRINTF,
1280                   _("95%% Confidence Interval"));
1281   tab_text (risk, 0, 1, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1282   tab_text (risk, 1, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1283   tab_text (risk, 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Lower"));
1284   tab_text (risk, 3, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Upper"));
1285   tab_hline (risk, TAL_1, 2, 3, 1);
1286   tab_vline (risk, TAL_1, 2, 0, 1);
1287   tab_offset (risk, 0, 2);
1288
1289   return risk;
1290 }
1291
1292 /* Directional measures. */
1293 static struct tab_table *
1294 create_direct_table (struct pivot_table *pt)
1295 {
1296   struct tab_table *direct;
1297
1298   direct = tab_create (7 + (pt->n_vars - 2),
1299                        pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10, 1);
1300   tab_headers (direct, 3 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1301   tab_title (direct, _("Directional measures."));
1302
1303   tab_offset (direct, pt->n_vars - 2, 0);
1304   tab_text (direct, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1305   tab_text (direct, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1306   tab_text (direct, 2, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Type"));
1307   tab_text (direct, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1308   tab_text (direct, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1309   tab_text (direct, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1310   tab_text (direct, 6, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1311   tab_offset (direct, 0, 1);
1312
1313   return direct;
1314 }
1315
1316
1317 /* Delete missing rows and columns for statistical analysis when
1318    /MISSING=REPORT. */
1319 static void
1320 delete_missing (struct pivot_table *pt)
1321 {
1322   int r, c;
1323
1324   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1325     if (var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1326       {
1327         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1328           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1329         pt->ns_rows--;
1330       }
1331
1332
1333   for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1334     if (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1335       {
1336         for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1337           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1338         pt->ns_cols--;
1339       }
1340 }
1341
1342 /* Prepare table T for submission, and submit it. */
1343 static void
1344 submit (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1345         struct tab_table *t)
1346 {
1347   int i;
1348
1349   if (t == NULL)
1350     return;
1351
1352   tab_resize (t, -1, 0);
1353   if (tab_nr (t) == tab_t (t))
1354     {
1355       tab_destroy (t);
1356       return;
1357     }
1358   tab_offset (t, 0, 0);
1359   if (pt != NULL)
1360     for (i = 2; i < pt->n_vars; i++)
1361       tab_text (t, pt->n_vars - i - 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1362                 var_to_string (pt->vars[i]));
1363   tab_box (t, TAL_2, TAL_2, -1, -1, 0, 0, tab_nc (t) - 1, tab_nr (t) - 1);
1364   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_1, tab_l (t), tab_t (t) - 1, tab_nc (t) - 1,
1365            tab_nr (t) - 1);
1366   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_GAP, 0, tab_t (t), tab_l (t) - 1,
1367            tab_nr (t) - 1);
1368   tab_vline (t, TAL_2, tab_l (t), 0, tab_nr (t) - 1);
1369   tab_dim (t, crosstabs_dim, proc);
1370   tab_submit (t);
1371 }
1372
1373 /* Sets the widths of all the columns and heights of all the rows in
1374    table T for driver D. */
1375 static void
1376 crosstabs_dim (struct tab_table *t, struct outp_driver *d, void *proc_)
1377 {
1378   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
1379   int i;
1380
1381   /* Width of a numerical column. */
1382   int c = outp_string_width (d, "0.000000", OUTP_PROPORTIONAL);
1383   if (proc->exclude == MV_NEVER)
1384     c += outp_string_width (d, "M", OUTP_PROPORTIONAL);
1385
1386   /* Set width for header columns. */
1387   if (t->l != 0)
1388     {
1389       size_t i;
1390       int w;
1391
1392       w = d->width - c * (t->nc - t->l);
1393       for (i = 0; i <= t->nc; i++)
1394         w -= t->wrv[i];
1395       w /= t->l;
1396
1397       if (w < d->prop_em_width * 8)
1398         w = d->prop_em_width * 8;
1399
1400       if (w > d->prop_em_width * 15)
1401         w = d->prop_em_width * 15;
1402
1403       for (i = 0; i < t->l; i++)
1404         t->w[i] = w;
1405     }
1406
1407   for (i = t->l; i < t->nc; i++)
1408     t->w[i] = c;
1409
1410   for (i = 0; i < t->nr; i++)
1411     t->h[i] = tab_natural_height (t, d, i);
1412 }
1413
1414 static bool
1415 find_crosstab (struct pivot_table *pt, size_t *row0p, size_t *row1p)
1416 {
1417   size_t row0 = *row1p;
1418   size_t row1;
1419
1420   if (row0 >= pt->n_entries)
1421     return false;
1422
1423   for (row1 = row0 + 1; row1 < pt->n_entries; row1++)
1424     {
1425       struct table_entry *a = pt->entries[row0];
1426       struct table_entry *b = pt->entries[row1];
1427       if (compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars) != 0)
1428         break;
1429     }
1430   *row0p = row0;
1431   *row1p = row1;
1432   return true;
1433 }
1434
1435 /* Compares `union value's A_ and B_ and returns a strcmp()-like
1436    result.  WIDTH_ points to an int which is either 0 for a
1437    numeric value or a string width for a string value. */
1438 static int
1439 compare_value_3way (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1440 {
1441   const union value *a = a_;
1442   const union value *b = b_;
1443   const int *width = width_;
1444
1445   return value_compare_3way (a, b, *width);
1446 }
1447
1448 /* Given an array of ENTRY_CNT table_entry structures starting at
1449    ENTRIES, creates a sorted list of the values that the variable
1450    with index VAR_IDX takes on.  The values are returned as a
1451    malloc()'d array stored in *VALUES, with the number of values
1452    stored in *VALUE_CNT.
1453    */
1454 static void
1455 enum_var_values (const struct pivot_table *pt, int var_idx,
1456                  union value **valuesp, int *n_values)
1457 {
1458   const struct variable *var = pt->vars[var_idx];
1459   struct var_range *range = get_var_range (var);
1460   union value *values;
1461   size_t i;
1462
1463   if (range)
1464     {
1465       values = *valuesp = xnmalloc (range->count, sizeof *values);
1466       *n_values = range->count;
1467       for (i = 0; i < range->count; i++)
1468         values[i].f = range->min + i;
1469     }
1470   else
1471     {
1472       int width = var_get_width (var);
1473       struct hmapx_node *node;
1474       const union value *iter;
1475       struct hmapx set;
1476
1477       hmapx_init (&set);
1478       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
1479         {
1480           const struct table_entry *te = pt->entries[i];
1481           const union value *value = &te->values[var_idx];
1482           size_t hash = value_hash (value, width, 0);
1483
1484           HMAPX_FOR_EACH_WITH_HASH (iter, node, hash, &set)
1485             if (value_equal (iter, value, width))
1486               goto next_entry;
1487
1488           hmapx_insert (&set, (union value *) value, hash);
1489
1490         next_entry: ;
1491         }
1492
1493       *n_values = hmapx_count (&set);
1494       values = *valuesp = xnmalloc (*n_values, sizeof *values);
1495       i = 0;
1496       HMAPX_FOR_EACH (iter, node, &set)
1497         values[i++] = *iter;
1498       hmapx_destroy (&set);
1499
1500       sort (values, *n_values, sizeof *values, compare_value_3way, &width);
1501     }
1502 }
1503
1504 /* Sets cell (C,R) in TABLE, with options OPT, to have a value taken
1505    from V, displayed with print format spec from variable VAR.  When
1506    in REPORT missing-value mode, missing values have an M appended. */
1507 static void
1508 table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
1509                      struct tab_table *table, int c, int r, unsigned char opt,
1510                      const union value *v, const struct variable *var)
1511 {
1512   struct substring s;
1513   const struct fmt_spec *print = var_get_print_format (var);
1514
1515   const char *label = var_lookup_value_label (var, v);
1516   if (label)
1517     {
1518       tab_text (table, c, r, TAB_LEFT, label);
1519       return;
1520     }
1521
1522   s.string = tab_alloc (table, print->w);
1523   data_out (v, print, s.string);
1524   s.length = print->w;
1525   if (proc->exclude == MV_NEVER && var_is_num_missing (var, v->f, MV_USER))
1526     s.string[s.length++] = 'M';
1527   while (s.length && *s.string == ' ')
1528     {
1529       s.length--;
1530       s.string++;
1531     }
1532   tab_raw (table, c, r, opt, &s);
1533 }
1534
1535 /* Draws a line across TABLE at the current row to indicate the most
1536    major dimension variable with index FIRST_DIFFERENCE out of N_VARS
1537    that changed, and puts the values that changed into the table.  TB
1538    and PT must be the corresponding table_entry and crosstab,
1539    respectively. */
1540 static void
1541 display_dimensions (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1542                     struct tab_table *table, int first_difference)
1543 {
1544   tab_hline (table, TAL_1, pt->n_vars - first_difference - 1, tab_nc (table) - 1, 0);
1545
1546   for (; first_difference >= 2; first_difference--)
1547     table_value_missing (proc, table, pt->n_vars - first_difference - 1, 0,
1548                          TAB_RIGHT, &pt->entries[0]->values[first_difference],
1549                          pt->vars[first_difference]);
1550 }
1551
1552 /* Put VALUE into cell (C,R) of TABLE, suffixed with character
1553    SUFFIX if nonzero.  If MARK_MISSING is true the entry is
1554    additionally suffixed with a letter `M'. */
1555 static void
1556 format_cell_entry (struct tab_table *table, int c, int r, double value,
1557                    char suffix, bool mark_missing)
1558 {
1559   const struct fmt_spec f = {FMT_F, 10, 1};
1560   union value v;
1561   struct substring s;
1562
1563   s.length = 10;
1564   s.string = tab_alloc (table, 16);
1565   v.f = value;
1566   data_out (&v, &f, s.string);
1567   while (*s.string == ' ')
1568     {
1569       s.length--;
1570       s.string++;
1571     }
1572   if (suffix != 0)
1573     s.string[s.length++] = suffix;
1574   if (mark_missing)
1575     s.string[s.length++] = 'M';
1576
1577   tab_raw (table, c, r, TAB_RIGHT, &s);
1578 }
1579
1580 /* Displays the crosstabulation table. */
1581 static void
1582 display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1583                          struct tab_table *table)
1584 {
1585   int last_row;
1586   int r, c, i;
1587   double *mp;
1588
1589   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1590     table_value_missing (proc, table, pt->n_vars - 2, r * proc->n_cells,
1591                          TAB_RIGHT, &pt->rows[r], pt->vars[ROW_VAR]);
1592
1593   tab_text (table, pt->n_vars - 2, pt->n_rows * proc->n_cells,
1594             TAB_LEFT, _("Total"));
1595
1596   /* Put in the actual cells. */
1597   mp = pt->mat;
1598   tab_offset (table, pt->n_vars - 1, -1);
1599   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1600     {
1601       if (proc->n_cells > 1)
1602         tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1603       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1604         {
1605           bool mark_missing = false;
1606           double expected_value = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
1607           if (proc->exclude == MV_NEVER
1608               && (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER)
1609                   || var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f,
1610                                          MV_USER)))
1611             mark_missing = true;
1612           for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1613             {
1614               double v;
1615               int suffix = 0;
1616
1617               switch (proc->a_cells[i])
1618                 {
1619                 case CRS_CL_COUNT:
1620                   v = *mp;
1621                   break;
1622                 case CRS_CL_ROW:
1623                   v = *mp / pt->row_tot[r] * 100.;
1624                   suffix = '%';
1625                   break;
1626                 case CRS_CL_COLUMN:
1627                   v = *mp / pt->col_tot[c] * 100.;
1628                   suffix = '%';
1629                   break;
1630                 case CRS_CL_TOTAL:
1631                   v = *mp / pt->total * 100.;
1632                   suffix = '%';
1633                   break;
1634                 case CRS_CL_EXPECTED:
1635                   v = expected_value;
1636                   break;
1637                 case CRS_CL_RESIDUAL:
1638                   v = *mp - expected_value;
1639                   break;
1640                 case CRS_CL_SRESIDUAL:
1641                   v = (*mp - expected_value) / sqrt (expected_value);
1642                   break;
1643                 case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1644                   v = ((*mp - expected_value)
1645                        / sqrt (expected_value
1646                                * (1. - pt->row_tot[r] / pt->total)
1647                                * (1. - pt->col_tot[c] / pt->total)));
1648                   break;
1649                 default:
1650                   NOT_REACHED ();
1651                 }
1652               format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing);
1653             }
1654
1655           mp++;
1656         }
1657
1658       tab_offset (table, -1, tab_row (table) + proc->n_cells);
1659     }
1660
1661   /* Row totals. */
1662   tab_offset (table, -1, tab_row (table) - proc->n_cells * pt->n_rows);
1663   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1664     {
1665       bool mark_missing = false;
1666
1667       if (proc->exclude == MV_NEVER
1668           && var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1669         mark_missing = true;
1670
1671       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1672         {
1673           char suffix = 0;
1674           double v;
1675
1676           switch (proc->a_cells[i])
1677             {
1678             case CRS_CL_COUNT:
1679               v = pt->row_tot[r];
1680               break;
1681             case CRS_CL_ROW:
1682               v = 100.0;
1683               suffix = '%';
1684               break;
1685             case CRS_CL_COLUMN:
1686               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1687               suffix = '%';
1688               break;
1689             case CRS_CL_TOTAL:
1690               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1691               suffix = '%';
1692               break;
1693             case CRS_CL_EXPECTED:
1694             case CRS_CL_RESIDUAL:
1695             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1696             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1697               v = 0.;
1698               break;
1699             default:
1700               NOT_REACHED ();
1701             }
1702
1703           format_cell_entry (table, pt->n_cols, 0, v, suffix, mark_missing);
1704           tab_next_row (table);
1705         }
1706     }
1707
1708   /* Column totals, grand total. */
1709   last_row = 0;
1710   if (proc->n_cells > 1)
1711     tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1712   for (c = 0; c <= pt->n_cols; c++)
1713     {
1714       double ct = c < pt->n_cols ? pt->col_tot[c] : pt->total;
1715       bool mark_missing = false;
1716       int i;
1717
1718       if (proc->exclude == MV_NEVER && c < pt->n_cols
1719           && var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1720         mark_missing = true;
1721
1722       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1723         {
1724           char suffix = 0;
1725           double v;
1726
1727           switch (proc->a_cells[i])
1728             {
1729             case CRS_CL_COUNT:
1730               v = ct;
1731               break;
1732             case CRS_CL_ROW:
1733               v = ct / pt->total * 100.;
1734               suffix = '%';
1735               break;
1736             case CRS_CL_COLUMN:
1737               v = 100.;
1738               suffix = '%';
1739               break;
1740             case CRS_CL_TOTAL:
1741               v = ct / pt->total * 100.;
1742               suffix = '%';
1743               break;
1744             case CRS_CL_EXPECTED:
1745             case CRS_CL_RESIDUAL:
1746             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1747             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1748               continue;
1749             default:
1750               NOT_REACHED ();
1751             }
1752
1753           format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing);
1754         }
1755       last_row = i;
1756     }
1757
1758   tab_offset (table, -1, tab_row (table) + last_row);
1759   tab_offset (table, 0, -1);
1760 }
1761
1762 static void calc_r (struct pivot_table *,
1763                     double *PT, double *Y, double *, double *, double *);
1764 static void calc_chisq (struct pivot_table *,
1765                         double[N_CHISQ], int[N_CHISQ], double *, double *);
1766
1767 /* Display chi-square statistics. */
1768 static void
1769 display_chisq (struct pivot_table *pt, struct tab_table *chisq,
1770                bool *showed_fisher)
1771 {
1772   static const char *chisq_stats[N_CHISQ] =
1773     {
1774       N_("Pearson Chi-Square"),
1775       N_("Likelihood Ratio"),
1776       N_("Fisher's Exact Test"),
1777       N_("Continuity Correction"),
1778       N_("Linear-by-Linear Association"),
1779     };
1780   double chisq_v[N_CHISQ];
1781   double fisher1, fisher2;
1782   int df[N_CHISQ];
1783
1784   int i;
1785
1786   calc_chisq (pt, chisq_v, df, &fisher1, &fisher2);
1787
1788   tab_offset (chisq, pt->n_vars - 2, -1);
1789
1790   for (i = 0; i < N_CHISQ; i++)
1791     {
1792       if ((i != 2 && chisq_v[i] == SYSMIS)
1793           || (i == 2 && fisher1 == SYSMIS))
1794         continue;
1795
1796       tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (chisq_stats[i]));
1797       if (i != 2)
1798         {
1799           tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, chisq_v[i], NULL);
1800           tab_double (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT, df[i], &pt->weight_format);
1801           tab_double (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT,
1802                      gsl_cdf_chisq_Q (chisq_v[i], df[i]), NULL);
1803         }
1804       else
1805         {
1806           *showed_fisher = true;
1807           tab_double (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT, fisher2, NULL);
1808           tab_double (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT, fisher1, NULL);
1809         }
1810       tab_next_row (chisq);
1811     }
1812
1813   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1814   tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1815   tab_next_row (chisq);
1816
1817   tab_offset (chisq, 0, -1);
1818 }
1819
1820 static int calc_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1821                            double[N_SYMMETRIC], double[N_SYMMETRIC],
1822                            double[N_SYMMETRIC],
1823                            double[3], double[3], double[3]);
1824
1825 /* Display symmetric measures. */
1826 static void
1827 display_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1828                    struct tab_table *sym)
1829 {
1830   static const char *categories[] =
1831     {
1832       N_("Nominal by Nominal"),
1833       N_("Ordinal by Ordinal"),
1834       N_("Interval by Interval"),
1835       N_("Measure of Agreement"),
1836     };
1837
1838   static const char *stats[N_SYMMETRIC] =
1839     {
1840       N_("Phi"),
1841       N_("Cramer's V"),
1842       N_("Contingency Coefficient"),
1843       N_("Kendall's tau-b"),
1844       N_("Kendall's tau-c"),
1845       N_("Gamma"),
1846       N_("Spearman Correlation"),
1847       N_("Pearson's R"),
1848       N_("Kappa"),
1849     };
1850
1851   static const int stats_categories[N_SYMMETRIC] =
1852     {
1853       0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 3,
1854     };
1855
1856   int last_cat = -1;
1857   double sym_v[N_SYMMETRIC], sym_ase[N_SYMMETRIC], sym_t[N_SYMMETRIC];
1858   double somers_d_v[3], somers_d_ase[3], somers_d_t[3];
1859   int i;
1860
1861   if (!calc_symmetric (proc, pt, sym_v, sym_ase, sym_t,
1862                        somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
1863     return;
1864
1865   tab_offset (sym, pt->n_vars - 2, -1);
1866
1867   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
1868     {
1869       if (sym_v[i] == SYSMIS)
1870         continue;
1871
1872       if (stats_categories[i] != last_cat)
1873         {
1874           last_cat = stats_categories[i];
1875           tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (categories[last_cat]));
1876         }
1877
1878       tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT, gettext (stats[i]));
1879       tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, sym_v[i], NULL);
1880       if (sym_ase[i] != SYSMIS)
1881         tab_double (sym, 3, 0, TAB_RIGHT, sym_ase[i], NULL);
1882       if (sym_t[i] != SYSMIS)
1883         tab_double (sym, 4, 0, TAB_RIGHT, sym_t[i], NULL);
1884       /*tab_double (sym, 5, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (sym_v[i]), NULL);*/
1885       tab_next_row (sym);
1886     }
1887
1888   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1889   tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1890   tab_next_row (sym);
1891
1892   tab_offset (sym, 0, -1);
1893 }
1894
1895 static int calc_risk (struct pivot_table *,
1896                       double[], double[], double[], union value *);
1897
1898 /* Display risk estimate. */
1899 static void
1900 display_risk (struct pivot_table *pt, struct tab_table *risk)
1901 {
1902   char buf[256];
1903   double risk_v[3], lower[3], upper[3];
1904   union value c[2];
1905   int i;
1906
1907   if (!calc_risk (pt, risk_v, upper, lower, c))
1908     return;
1909
1910   tab_offset (risk, pt->n_vars - 2, -1);
1911
1912   for (i = 0; i < 3; i++)
1913     {
1914       const struct variable *cv = pt->vars[COL_VAR];
1915       const struct variable *rv = pt->vars[ROW_VAR];
1916       int cvw = var_get_width (cv);
1917       int rvw = var_get_width (rv);
1918
1919       if (risk_v[i] == SYSMIS)
1920         continue;
1921
1922       switch (i)
1923         {
1924         case 0:
1925           if (var_is_numeric (cv))
1926             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%g / %g)"),
1927                      var_get_name (cv), c[0].f, c[1].f);
1928           else
1929             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%.*s / %.*s)"),
1930                      var_get_name (cv),
1931                      cvw, value_str (&c[0], cvw),
1932                      cvw, value_str (&c[1], cvw));
1933           break;
1934         case 1:
1935         case 2:
1936           if (var_is_numeric (rv))
1937             sprintf (buf, _("For cohort %s = %g"),
1938                      var_get_name (rv), pt->rows[i - 1].f);
1939           else
1940             sprintf (buf, _("For cohort %s = %.*s"),
1941                      var_get_name (rv),
1942                      rvw, value_str (&pt->rows[i - 1], rvw));
1943           break;
1944         }
1945
1946       tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, buf);
1947       tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, risk_v[i], NULL);
1948       tab_double (risk, 2, 0, TAB_RIGHT, lower[i], NULL);
1949       tab_double (risk, 3, 0, TAB_RIGHT, upper[i], NULL);
1950       tab_next_row (risk);
1951     }
1952
1953   tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1954   tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1955   tab_next_row (risk);
1956
1957   tab_offset (risk, 0, -1);
1958 }
1959
1960 static int calc_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1961                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL],
1962                              double[N_DIRECTIONAL]);
1963
1964 /* Display directional measures. */
1965 static void
1966 display_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1967                      struct tab_table *direct)
1968 {
1969   static const char *categories[] =
1970     {
1971       N_("Nominal by Nominal"),
1972       N_("Ordinal by Ordinal"),
1973       N_("Nominal by Interval"),
1974     };
1975
1976   static const char *stats[] =
1977     {
1978       N_("Lambda"),
1979       N_("Goodman and Kruskal tau"),
1980       N_("Uncertainty Coefficient"),
1981       N_("Somers' d"),
1982       N_("Eta"),
1983     };
1984
1985   static const char *types[] =
1986     {
1987       N_("Symmetric"),
1988       N_("%s Dependent"),
1989       N_("%s Dependent"),
1990     };
1991
1992   static const int stats_categories[N_DIRECTIONAL] =
1993     {
1994       0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 2, 2,
1995     };
1996
1997   static const int stats_stats[N_DIRECTIONAL] =
1998     {
1999       0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4,
2000     };
2001
2002   static const int stats_types[N_DIRECTIONAL] =
2003     {
2004       0, 1, 2, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 1, 2,
2005     };
2006
2007   static const int *stats_lookup[] =
2008     {
2009       stats_categories,
2010       stats_stats,
2011       stats_types,
2012     };
2013
2014   static const char **stats_names[] =
2015     {
2016       categories,
2017       stats,
2018       types,
2019     };
2020
2021   int last[3] =
2022     {
2023       -1, -1, -1,
2024     };
2025
2026   double direct_v[N_DIRECTIONAL];
2027   double direct_ase[N_DIRECTIONAL];
2028   double direct_t[N_DIRECTIONAL];
2029
2030   int i;
2031
2032   if (!calc_directional (proc, pt, direct_v, direct_ase, direct_t))
2033     return;
2034
2035   tab_offset (direct, pt->n_vars - 2, -1);
2036
2037   for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2038     {
2039       if (direct_v[i] == SYSMIS)
2040         continue;
2041
2042       {
2043         int j;
2044
2045         for (j = 0; j < 3; j++)
2046           if (last[j] != stats_lookup[j][i])
2047             {
2048               if (j < 2)
2049                 tab_hline (direct, TAL_1, j, 6, 0);
2050
2051               for (; j < 3; j++)
2052                 {
2053                   const char *string;
2054                   int k = last[j] = stats_lookup[j][i];
2055
2056                   if (k == 0)
2057                     string = NULL;
2058                   else if (k == 1)
2059                     string = var_get_name (pt->vars[0]);
2060                   else
2061                     string = var_get_name (pt->vars[1]);
2062
2063                   tab_text (direct, j, 0, TAB_LEFT | TAT_PRINTF,
2064                             gettext (stats_names[j][k]), string);
2065                 }
2066             }
2067       }
2068
2069       tab_double (direct, 3, 0, TAB_RIGHT, direct_v[i], NULL);
2070       if (direct_ase[i] != SYSMIS)
2071         tab_double (direct, 4, 0, TAB_RIGHT, direct_ase[i], NULL);
2072       if (direct_t[i] != SYSMIS)
2073         tab_double (direct, 5, 0, TAB_RIGHT, direct_t[i], NULL);
2074       /*tab_double (direct, 6, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (direct_v[i]), NULL);*/
2075       tab_next_row (direct);
2076     }
2077
2078   tab_offset (direct, 0, -1);
2079 }
2080 \f
2081 /* Statistical calculations. */
2082
2083 /* Returns the value of the gamma (factorial) function for an integer
2084    argument PT. */
2085 static double
2086 gamma_int (double pt)
2087 {
2088   double r = 1;
2089   int i;
2090
2091   for (i = 2; i < pt; i++)
2092     r *= i;
2093   return r;
2094 }
2095
2096 /* Calculate P_r as specified in _SPSS Statistical Algorithms_,
2097    Appendix 5. */
2098 static inline double
2099 Pr (int a, int b, int c, int d)
2100 {
2101   return (gamma_int (a + b + 1.) / gamma_int (a + 1.)
2102           * gamma_int (c + d + 1.) / gamma_int (b + 1.)
2103           * gamma_int (a + c + 1.) / gamma_int (c + 1.)
2104           * gamma_int (b + d + 1.) / gamma_int (d + 1.)
2105           / gamma_int (a + b + c + d + 1.));
2106 }
2107
2108 /* Swap the contents of A and B. */
2109 static inline void
2110 swap (int *a, int *b)
2111 {
2112   int t = *a;
2113   *a = *b;
2114   *b = t;
2115 }
2116
2117 /* Calculate significance for Fisher's exact test as specified in
2118    _SPSS Statistical Algorithms_, Appendix 5. */
2119 static void
2120 calc_fisher (int a, int b, int c, int d, double *fisher1, double *fisher2)
2121 {
2122   int pt;
2123
2124   if (MIN (c, d) < MIN (a, b))
2125     swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2126   if (MIN (b, d) < MIN (a, c))
2127     swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2128   if (b * c < a * d)
2129     {
2130       if (b < c)
2131         swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2132       else
2133         swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2134     }
2135
2136   *fisher1 = 0.;
2137   for (pt = 0; pt <= a; pt++)
2138     *fisher1 += Pr (a - pt, b + pt, c + pt, d - pt);
2139
2140   *fisher2 = *fisher1;
2141   for (pt = 1; pt <= b; pt++)
2142     *fisher2 += Pr (a + pt, b - pt, c - pt, d + pt);
2143 }
2144
2145 /* Calculates chi-squares into CHISQ.  MAT is a matrix with N_COLS
2146    columns with values COLS and N_ROWS rows with values ROWS.  Values
2147    in the matrix sum to pt->total. */
2148 static void
2149 calc_chisq (struct pivot_table *pt,
2150             double chisq[N_CHISQ], int df[N_CHISQ],
2151             double *fisher1, double *fisher2)
2152 {
2153   int r, c;
2154
2155   chisq[0] = chisq[1] = 0.;
2156   chisq[2] = chisq[3] = chisq[4] = SYSMIS;
2157   *fisher1 = *fisher2 = SYSMIS;
2158
2159   df[0] = df[1] = (pt->ns_cols - 1) * (pt->ns_rows - 1);
2160
2161   if (pt->ns_rows <= 1 || pt->ns_cols <= 1)
2162     {
2163       chisq[0] = chisq[1] = SYSMIS;
2164       return;
2165     }
2166
2167   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2168     for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2169       {
2170         const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2171         const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2172         const double residual = freq - expected;
2173
2174         chisq[0] += residual * residual / expected;
2175         if (freq)
2176           chisq[1] += freq * log (expected / freq);
2177       }
2178
2179   if (chisq[0] == 0.)
2180     chisq[0] = SYSMIS;
2181
2182   if (chisq[1] != 0.)
2183     chisq[1] *= -2.;
2184   else
2185     chisq[1] = SYSMIS;
2186
2187   /* Calculate Yates and Fisher exact test. */
2188   if (pt->ns_cols == 2 && pt->ns_rows == 2)
2189     {
2190       double f11, f12, f21, f22;
2191
2192       {
2193         int nz_cols[2];
2194         int i, j;
2195
2196         for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2197           if (pt->col_tot[i] != 0.)
2198             {
2199               nz_cols[j++] = i;
2200               if (j == 2)
2201                 break;
2202             }
2203
2204         assert (j == 2);
2205
2206         f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2207         f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2208         f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2209         f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2210       }
2211
2212       /* Yates. */
2213       {
2214         const double pt_ = fabs (f11 * f22 - f12 * f21) - 0.5 * pt->total;
2215
2216         if (pt_ > 0.)
2217           chisq[3] = (pt->total * pow2 (pt_)
2218                       / (f11 + f12) / (f21 + f22)
2219                       / (f11 + f21) / (f12 + f22));
2220         else
2221           chisq[3] = 0.;
2222
2223         df[3] = 1.;
2224       }
2225
2226       /* Fisher. */
2227       if (f11 < 5. || f12 < 5. || f21 < 5. || f22 < 5.)
2228         calc_fisher (f11 + .5, f12 + .5, f21 + .5, f22 + .5, fisher1, fisher2);
2229     }
2230
2231   /* Calculate Mantel-Haenszel. */
2232   if (var_is_numeric (pt->vars[ROW_VAR]) && var_is_numeric (pt->vars[COL_VAR]))
2233     {
2234       double r, ase_0, ase_1;
2235       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &r, &ase_0, &ase_1);
2236
2237       chisq[4] = (pt->total - 1.) * r * r;
2238       df[4] = 1;
2239     }
2240 }
2241
2242 /* Calculate the value of Pearson's r.  r is stored into R, ase_1 into
2243    ASE_1, and ase_0 into ASE_0.  The row and column values must be
2244    passed in PT and Y. */
2245 static void
2246 calc_r (struct pivot_table *pt,
2247         double *PT, double *Y, double *r, double *ase_0, double *ase_1)
2248 {
2249   double SX, SY, S, T;
2250   double Xbar, Ybar;
2251   double sum_XYf, sum_X2Y2f;
2252   double sum_Xr, sum_X2r;
2253   double sum_Yc, sum_Y2c;
2254   int i, j;
2255
2256   for (sum_X2Y2f = sum_XYf = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2257     for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2258       {
2259         double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2260         double product = PT[i] * Y[j];
2261         double temp = fij * product;
2262         sum_XYf += temp;
2263         sum_X2Y2f += temp * product;
2264       }
2265
2266   for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2267     {
2268       sum_Xr += PT[i] * pt->row_tot[i];
2269       sum_X2r += pow2 (PT[i]) * pt->row_tot[i];
2270     }
2271   Xbar = sum_Xr / pt->total;
2272
2273   for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
2274     {
2275       sum_Yc += Y[i] * pt->col_tot[i];
2276       sum_Y2c += Y[i] * Y[i] * pt->col_tot[i];
2277     }
2278   Ybar = sum_Yc / pt->total;
2279
2280   S = sum_XYf - sum_Xr * sum_Yc / pt->total;
2281   SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
2282   SY = sum_Y2c - pow2 (sum_Yc) / pt->total;
2283   T = sqrt (SX * SY);
2284   *r = S / T;
2285   *ase_0 = sqrt ((sum_X2Y2f - pow2 (sum_XYf) / pt->total) / (sum_X2r * sum_Y2c));
2286
2287   {
2288     double s, c, y, t;
2289
2290     for (s = c = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2291       for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2292         {
2293           double Xresid, Yresid;
2294           double temp;
2295
2296           Xresid = PT[i] - Xbar;
2297           Yresid = Y[j] - Ybar;
2298           temp = (T * Xresid * Yresid
2299                   - ((S / (2. * T))
2300                      * (Xresid * Xresid * SY + Yresid * Yresid * SX)));
2301           y = pt->mat[j + i * pt->n_cols] * temp * temp - c;
2302           t = s + y;
2303           c = (t - s) - y;
2304           s = t;
2305         }
2306     *ase_1 = sqrt (s) / (T * T);
2307   }
2308 }
2309
2310 /* Calculate symmetric statistics and their asymptotic standard
2311    errors.  Returns 0 if none could be calculated. */
2312 static int
2313 calc_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2314                 double v[N_SYMMETRIC], double ase[N_SYMMETRIC],
2315                 double t[N_SYMMETRIC],
2316                 double somers_d_v[3], double somers_d_ase[3],
2317                 double somers_d_t[3])
2318 {
2319   int q, i;
2320
2321   q = MIN (pt->ns_rows, pt->ns_cols);
2322   if (q <= 1)
2323     return 0;
2324
2325   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
2326     v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2327
2328   /* Phi, Cramer's V, contingency coefficient. */
2329   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)))
2330     {
2331       double Xp = 0.;   /* Pearson chi-square. */
2332       int r, c;
2333
2334       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2335         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2336           {
2337             const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2338             const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2339             const double residual = freq - expected;
2340
2341             Xp += residual * residual / expected;
2342           }
2343
2344       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_PHI))
2345         {
2346           v[0] = sqrt (Xp / pt->total);
2347           v[1] = sqrt (Xp / (pt->total * (q - 1)));
2348         }
2349       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CC))
2350         v[2] = sqrt (Xp / (Xp + pt->total));
2351     }
2352
2353   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
2354                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_D)))
2355     {
2356       double *cum;
2357       double Dr, Dc;
2358       double P, Q;
2359       double btau_cum, ctau_cum, gamma_cum, d_yx_cum, d_xy_cum;
2360       double btau_var;
2361       int r, c;
2362
2363       Dr = Dc = pow2 (pt->total);
2364       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2365         Dr -= pow2 (pt->row_tot[r]);
2366       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2367         Dc -= pow2 (pt->col_tot[c]);
2368
2369       cum = xnmalloc (pt->n_cols * pt->n_rows, sizeof *cum);
2370       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2371         {
2372           double ct = 0.;
2373
2374           for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2375             cum[c + r * pt->n_cols] = ct += pt->mat[c + r * pt->n_cols];
2376         }
2377
2378       /* P and Q. */
2379       {
2380         int i, j;
2381         double Cij, Dij;
2382
2383         P = Q = 0.;
2384         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2385           {
2386             Cij = Dij = 0.;
2387
2388             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2389               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2390
2391             if (i > 0)
2392               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2393                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2394
2395             for (j = 0;;)
2396               {
2397                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2398                 P += fij * Cij;
2399                 Q += fij * Dij;
2400
2401                 if (++j == pt->n_cols)
2402                   break;
2403                 assert (j < pt->n_cols);
2404
2405                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2406                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2407
2408                 if (i > 0)
2409                   {
2410                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2411                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2412                   }
2413               }
2414           }
2415       }
2416
2417       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2418         v[3] = (P - Q) / sqrt (Dr * Dc);
2419       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2420         v[4] = (q * (P - Q)) / (pow2 (pt->total) * (q - 1));
2421       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2422         v[5] = (P - Q) / (P + Q);
2423
2424       /* ASE for tau-b, tau-c, gamma.  Calculations could be
2425          eliminated here, at expense of memory.  */
2426       {
2427         int i, j;
2428         double Cij, Dij;
2429
2430         btau_cum = ctau_cum = gamma_cum = d_yx_cum = d_xy_cum = 0.;
2431         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2432           {
2433             Cij = Dij = 0.;
2434
2435             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2436               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2437
2438             if (i > 0)
2439               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2440                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2441
2442             for (j = 0;;)
2443               {
2444                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2445
2446                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2447                   {
2448                     const double temp = (2. * sqrt (Dr * Dc) * (Cij - Dij)
2449                                          + v[3] * (pt->row_tot[i] * Dc
2450                                                    + pt->col_tot[j] * Dr));
2451                     btau_cum += fij * temp * temp;
2452                   }
2453
2454                 {
2455                   const double temp = Cij - Dij;
2456                   ctau_cum += fij * temp * temp;
2457                 }
2458
2459                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2460                   {
2461                     const double temp = Q * Cij - P * Dij;
2462                     gamma_cum += fij * temp * temp;
2463                   }
2464
2465                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2466                   {
2467                     d_yx_cum += fij * pow2 (Dr * (Cij - Dij)
2468                                             - (P - Q) * (pt->total - pt->row_tot[i]));
2469                     d_xy_cum += fij * pow2 (Dc * (Dij - Cij)
2470                                             - (Q - P) * (pt->total - pt->col_tot[j]));
2471                   }
2472
2473                 if (++j == pt->n_cols)
2474                   break;
2475                 assert (j < pt->n_cols);
2476
2477                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2478                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2479
2480                 if (i > 0)
2481                   {
2482                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2483                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2484                   }
2485               }
2486           }
2487       }
2488
2489       btau_var = ((btau_cum
2490                    - (pt->total * pow2 (pt->total * (P - Q) / sqrt (Dr * Dc) * (Dr + Dc))))
2491                   / pow2 (Dr * Dc));
2492       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2493         {
2494           ase[3] = sqrt (btau_var);
2495           t[3] = v[3] / (2 * sqrt ((ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total)
2496                                    / (Dr * Dc)));
2497         }
2498       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2499         {
2500           ase[4] = ((2 * q / ((q - 1) * pow2 (pt->total)))
2501                     * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2502           t[4] = v[4] / ase[4];
2503         }
2504       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2505         {
2506           ase[5] = ((4. / ((P + Q) * (P + Q))) * sqrt (gamma_cum));
2507           t[5] = v[5] / (2. / (P + Q)
2508                          * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2509         }
2510       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2511         {
2512           somers_d_v[0] = (P - Q) / (.5 * (Dc + Dr));
2513           somers_d_ase[0] = 2. * btau_var / (Dr + Dc) * sqrt (Dr * Dc);
2514           somers_d_t[0] = (somers_d_v[0]
2515                            / (4 / (Dc + Dr)
2516                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2517           somers_d_v[1] = (P - Q) / Dc;
2518           somers_d_ase[1] = 2. / pow2 (Dc) * sqrt (d_xy_cum);
2519           somers_d_t[1] = (somers_d_v[1]
2520                            / (2. / Dc
2521                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2522           somers_d_v[2] = (P - Q) / Dr;
2523           somers_d_ase[2] = 2. / pow2 (Dr) * sqrt (d_yx_cum);
2524           somers_d_t[2] = (somers_d_v[2]
2525                            / (2. / Dr
2526                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2527         }
2528
2529       free (cum);
2530     }
2531
2532   /* Spearman correlation, Pearson's r. */
2533   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CORR))
2534     {
2535       double *R = xmalloc (sizeof *R * pt->n_rows);
2536       double *C = xmalloc (sizeof *C * pt->n_cols);
2537
2538       {
2539         double y, t, c = 0., s = 0.;
2540         int i = 0;
2541
2542         for (;;)
2543           {
2544             R[i] = s + (pt->row_tot[i] + 1.) / 2.;
2545             y = pt->row_tot[i] - c;
2546             t = s + y;
2547             c = (t - s) - y;
2548             s = t;
2549             if (++i == pt->n_rows)
2550               break;
2551             assert (i < pt->n_rows);
2552           }
2553       }
2554
2555       {
2556         double y, t, c = 0., s = 0.;
2557         int j = 0;
2558
2559         for (;;)
2560           {
2561             C[j] = s + (pt->col_tot[j] + 1.) / 2;
2562             y = pt->col_tot[j] - c;
2563             t = s + y;
2564             c = (t - s) - y;
2565             s = t;
2566             if (++j == pt->n_cols)
2567               break;
2568             assert (j < pt->n_cols);
2569           }
2570       }
2571
2572       calc_r (pt, R, C, &v[6], &t[6], &ase[6]);
2573       t[6] = v[6] / t[6];
2574
2575       free (R);
2576       free (C);
2577
2578       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &v[7], &t[7], &ase[7]);
2579       t[7] = v[7] / t[7];
2580     }
2581
2582   /* Cohen's kappa. */
2583   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_KAPPA) && pt->ns_rows == pt->ns_cols)
2584     {
2585       double sum_fii, sum_rici, sum_fiiri_ci, sum_fijri_ci2, sum_riciri_ci;
2586       int i, j;
2587
2588       for (sum_fii = sum_rici = sum_fiiri_ci = sum_riciri_ci = 0., i = j = 0;
2589            i < pt->ns_rows; i++, j++)
2590         {
2591           double prod, sum;
2592
2593           while (pt->col_tot[j] == 0.)
2594             j++;
2595
2596           prod = pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j];
2597           sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2598
2599           sum_fii += pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2600           sum_rici += prod;
2601           sum_fiiri_ci += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum;
2602           sum_riciri_ci += prod * sum;
2603         }
2604       for (sum_fijri_ci2 = 0., i = 0; i < pt->ns_rows; i++)
2605         for (j = 0; j < pt->ns_cols; j++)
2606           {
2607             double sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2608             sum_fijri_ci2 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum * sum;
2609           }
2610
2611       v[8] = (pt->total * sum_fii - sum_rici) / (pow2 (pt->total) - sum_rici);
2612
2613       ase[8] = sqrt ((pow2 (pt->total) * sum_rici
2614                       + sum_rici * sum_rici
2615                       - pt->total * sum_riciri_ci)
2616                      / (pt->total * (pow2 (pt->total) - sum_rici) * (pow2 (pt->total) - sum_rici)));
2617 #if 0
2618       t[8] = v[8] / sqrt (pt->total * (((sum_fii * (pt->total - sum_fii))
2619                                 / pow2 (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2620                                + ((2. * (pt->total - sum_fii)
2621                                    * (2. * sum_fii * sum_rici
2622                                       - pt->total * sum_fiiri_ci))
2623                                   / cube (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2624                                + (pow2 (pt->total - sum_fii)
2625                                   * (pt->total * sum_fijri_ci2 - 4.
2626                                      * sum_rici * sum_rici)
2627                                   / pow4 (pow2 (pt->total) - sum_rici))));
2628 #else
2629       t[8] = v[8] / ase[8];
2630 #endif
2631     }
2632
2633   return 1;
2634 }
2635
2636 /* Calculate risk estimate. */
2637 static int
2638 calc_risk (struct pivot_table *pt,
2639            double *value, double *upper, double *lower, union value *c)
2640 {
2641   double f11, f12, f21, f22;
2642   double v;
2643
2644   {
2645     int i;
2646
2647     for (i = 0; i < 3; i++)
2648       value[i] = upper[i] = lower[i] = SYSMIS;
2649   }
2650
2651   if (pt->ns_rows != 2 || pt->ns_cols != 2)
2652     return 0;
2653
2654   {
2655     int nz_cols[2];
2656     int i, j;
2657
2658     for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2659       if (pt->col_tot[i] != 0.)
2660         {
2661           nz_cols[j++] = i;
2662           if (j == 2)
2663             break;
2664         }
2665
2666     assert (j == 2);
2667
2668     f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2669     f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2670     f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2671     f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2672
2673     c[0] = pt->cols[nz_cols[0]];
2674     c[1] = pt->cols[nz_cols[1]];
2675   }
2676
2677   value[0] = (f11 * f22) / (f12 * f21);
2678   v = sqrt (1. / f11 + 1. / f12 + 1. / f21 + 1. / f22);
2679   lower[0] = value[0] * exp (-1.960 * v);
2680   upper[0] = value[0] * exp (1.960 * v);
2681
2682   value[1] = (f11 * (f21 + f22)) / (f21 * (f11 + f12));
2683   v = sqrt ((f12 / (f11 * (f11 + f12)))
2684             + (f22 / (f21 * (f21 + f22))));
2685   lower[1] = value[1] * exp (-1.960 * v);
2686   upper[1] = value[1] * exp (1.960 * v);
2687
2688   value[2] = (f12 * (f21 + f22)) / (f22 * (f11 + f12));
2689   v = sqrt ((f11 / (f12 * (f11 + f12)))
2690             + (f21 / (f22 * (f21 + f22))));
2691   lower[2] = value[2] * exp (-1.960 * v);
2692   upper[2] = value[2] * exp (1.960 * v);
2693
2694   return 1;
2695 }
2696
2697 /* Calculate directional measures. */
2698 static int
2699 calc_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2700                   double v[N_DIRECTIONAL], double ase[N_DIRECTIONAL],
2701                   double t[N_DIRECTIONAL])
2702 {
2703   {
2704     int i;
2705
2706     for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2707       v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2708   }
2709
2710   /* Lambda. */
2711   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_LAMBDA))
2712     {
2713       double *fim = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim);
2714       int *fim_index = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim_index);
2715       double *fmj = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj);
2716       int *fmj_index = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj_index);
2717       double sum_fim, sum_fmj;
2718       double rm, cm;
2719       int rm_index, cm_index;
2720       int i, j;
2721
2722       /* Find maximum for each row and their sum. */
2723       for (sum_fim = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2724         {
2725           double max = pt->mat[i * pt->n_cols];
2726           int index = 0;
2727
2728           for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2729             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2730               {
2731                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2732                 index = j;
2733               }
2734
2735           sum_fim += fim[i] = max;
2736           fim_index[i] = index;
2737         }
2738
2739       /* Find maximum for each column. */
2740       for (sum_fmj = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2741         {
2742           double max = pt->mat[j];
2743           int index = 0;
2744
2745           for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2746             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2747               {
2748                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2749                 index = i;
2750               }
2751
2752           sum_fmj += fmj[j] = max;
2753           fmj_index[j] = index;
2754         }
2755
2756       /* Find maximum row total. */
2757       rm = pt->row_tot[0];
2758       rm_index = 0;
2759       for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2760         if (pt->row_tot[i] > rm)
2761           {
2762             rm = pt->row_tot[i];
2763             rm_index = i;
2764           }
2765
2766       /* Find maximum column total. */
2767       cm = pt->col_tot[0];
2768       cm_index = 0;
2769       for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2770         if (pt->col_tot[j] > cm)
2771           {
2772             cm = pt->col_tot[j];
2773             cm_index = j;
2774           }
2775
2776       v[0] = (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / (2. * pt->total - rm - cm);
2777       v[1] = (sum_fmj - rm) / (pt->total - rm);
2778       v[2] = (sum_fim - cm) / (pt->total - cm);
2779
2780       /* ASE1 for Y given PT. */
2781       {
2782         double accum;
2783
2784         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2785           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2786             {
2787               const int deltaj = j == cm_index;
2788               accum += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2789                         * pow2 ((j == fim_index[i])
2790                                - deltaj
2791                                + v[0] * deltaj));
2792             }
2793
2794         ase[2] = sqrt (accum - pt->total * v[0]) / (pt->total - cm);
2795       }
2796
2797       /* ASE0 for Y given PT. */
2798       {
2799         double accum;
2800
2801         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2802           if (cm_index != fim_index[i])
2803             accum += (pt->mat[i * pt->n_cols + fim_index[i]]
2804                       + pt->mat[i * pt->n_cols + cm_index]);
2805         t[2] = v[2] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fim - cm) / pt->total) / (pt->total - cm));
2806       }
2807
2808       /* ASE1 for PT given Y. */
2809       {
2810         double accum;
2811
2812         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2813           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2814             {
2815               const int deltaj = i == rm_index;
2816               accum += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2817                         * pow2 ((i == fmj_index[j])
2818                                - deltaj
2819                                + v[0] * deltaj));
2820             }
2821
2822         ase[1] = sqrt (accum - pt->total * v[0]) / (pt->total - rm);
2823       }
2824
2825       /* ASE0 for PT given Y. */
2826       {
2827         double accum;
2828
2829         for (accum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2830           if (rm_index != fmj_index[j])
2831             accum += (pt->mat[j + pt->n_cols * fmj_index[j]]
2832                       + pt->mat[j + pt->n_cols * rm_index]);
2833         t[1] = v[1] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fmj - rm) / pt->total) / (pt->total - rm));
2834       }
2835
2836       /* Symmetric ASE0 and ASE1. */
2837       {
2838         double accum0;
2839         double accum1;
2840
2841         for (accum0 = accum1 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2842           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2843             {
2844               int temp0 = (fmj_index[j] == i) + (fim_index[i] == j);
2845               int temp1 = (i == rm_index) + (j == cm_index);
2846               accum0 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * pow2 (temp0 - temp1);
2847               accum1 += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2848                          * pow2 (temp0 + (v[0] - 1.) * temp1));
2849             }
2850         ase[0] = sqrt (accum1 - 4. * pt->total * v[0] * v[0]) / (2. * pt->total - rm - cm);
2851         t[0] = v[0] / (sqrt (accum0 - pow2 ((sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / pt->total))
2852                        / (2. * pt->total - rm - cm));
2853       }
2854
2855       free (fim);
2856       free (fim_index);
2857       free (fmj);
2858       free (fmj_index);
2859
2860       {
2861         double sum_fij2_ri, sum_fij2_ci;
2862         double sum_ri2, sum_cj2;
2863
2864         for (sum_fij2_ri = sum_fij2_ci = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2865           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2866             {
2867               double temp = pow2 (pt->mat[j + i * pt->n_cols]);
2868               sum_fij2_ri += temp / pt->row_tot[i];
2869               sum_fij2_ci += temp / pt->col_tot[j];
2870             }
2871
2872         for (sum_ri2 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2873           sum_ri2 += pow2 (pt->row_tot[i]);
2874
2875         for (sum_cj2 = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2876           sum_cj2 += pow2 (pt->col_tot[j]);
2877
2878         v[3] = (pt->total * sum_fij2_ci - sum_ri2) / (pow2 (pt->total) - sum_ri2);
2879         v[4] = (pt->total * sum_fij2_ri - sum_cj2) / (pow2 (pt->total) - sum_cj2);
2880       }
2881     }
2882
2883   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_UC))
2884     {
2885       double UX, UY, UXY, P;
2886       double ase1_yx, ase1_xy, ase1_sym;
2887       int i, j;
2888
2889       for (UX = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2890         if (pt->row_tot[i] > 0.)
2891           UX -= pt->row_tot[i] / pt->total * log (pt->row_tot[i] / pt->total);
2892
2893       for (UY = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2894         if (pt->col_tot[j] > 0.)
2895           UY -= pt->col_tot[j] / pt->total * log (pt->col_tot[j] / pt->total);
2896
2897       for (UXY = P = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2898         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2899           {
2900             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2901
2902             if (entry <= 0.)
2903               continue;
2904
2905             P += entry * pow2 (log (pt->col_tot[j] * pt->row_tot[i] / (pt->total * entry)));
2906             UXY -= entry / pt->total * log (entry / pt->total);
2907           }
2908
2909       for (ase1_yx = ase1_xy = ase1_sym = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2910         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2911           {
2912             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2913
2914             if (entry <= 0.)
2915               continue;
2916
2917             ase1_yx += entry * pow2 (UY * log (entry / pt->row_tot[i])
2918                                     + (UX - UXY) * log (pt->col_tot[j] / pt->total));
2919             ase1_xy += entry * pow2 (UX * log (entry / pt->col_tot[j])
2920                                     + (UY - UXY) * log (pt->row_tot[i] / pt->total));
2921             ase1_sym += entry * pow2 ((UXY
2922                                       * log (pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j] / pow2 (pt->total)))
2923                                      - (UX + UY) * log (entry / pt->total));
2924           }
2925
2926       v[5] = 2. * ((UX + UY - UXY) / (UX + UY));
2927       ase[5] = (2. / (pt->total * pow2 (UX + UY))) * sqrt (ase1_sym);
2928       t[5] = v[5] / ((2. / (pt->total * (UX + UY)))
2929                      * sqrt (P - pow2 (UX + UY - UXY) / pt->total));
2930
2931       v[6] = (UX + UY - UXY) / UX;
2932       ase[6] = sqrt (ase1_xy) / (pt->total * UX * UX);
2933       t[6] = v[6] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UX));
2934
2935       v[7] = (UX + UY - UXY) / UY;
2936       ase[7] = sqrt (ase1_yx) / (pt->total * UY * UY);
2937       t[7] = v[7] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UY));
2938     }
2939
2940   /* Somers' D. */
2941   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2942     {
2943       double v_dummy[N_SYMMETRIC];
2944       double ase_dummy[N_SYMMETRIC];
2945       double t_dummy[N_SYMMETRIC];
2946       double somers_d_v[3];
2947       double somers_d_ase[3];
2948       double somers_d_t[3];
2949
2950       if (calc_symmetric (proc, pt, v_dummy, ase_dummy, t_dummy,
2951                           somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
2952         {
2953           int i;
2954           for (i = 0; i < 3; i++)
2955             {
2956               v[8 + i] = somers_d_v[i];
2957               ase[8 + i] = somers_d_ase[i];
2958               t[8 + i] = somers_d_t[i];
2959             }
2960         }
2961     }
2962
2963   /* Eta. */
2964   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_ETA))
2965     {
2966       {
2967         double sum_Xr, sum_X2r;
2968         double SX, SXW;
2969         int i, j;
2970
2971         for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2972           {
2973             sum_Xr += pt->rows[i].f * pt->row_tot[i];
2974             sum_X2r += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->row_tot[i];
2975           }
2976         SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
2977
2978         for (SXW = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2979           {
2980             double cum;
2981
2982             for (cum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2983               {
2984                 SXW += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2985                 cum += pt->rows[i].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2986               }
2987
2988             SXW -= cum * cum / pt->col_tot[j];
2989           }
2990         v[11] = sqrt (1. - SXW / SX);
2991       }
2992
2993       {
2994         double sum_Yc, sum_Y2c;
2995         double SY, SYW;
2996         int i, j;
2997
2998         for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
2999           {
3000             sum_Yc += pt->cols[i].f * pt->col_tot[i];
3001             sum_Y2c += pow2 (pt->cols[i].f) * pt->col_tot[i];
3002           }
3003         SY = sum_Y2c - sum_Yc * sum_Yc / pt->total;
3004
3005         for (SYW = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
3006           {
3007             double cum;
3008
3009             for (cum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
3010               {
3011                 SYW += pow2 (pt->cols[j].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3012                 cum += pt->cols[j].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3013               }
3014
3015             SYW -= cum * cum / pt->row_tot[i];
3016           }
3017         v[12] = sqrt (1. - SYW / SY);
3018       }
3019     }
3020
3021   return 1;
3022 }
3023
3024 /*
3025    Local Variables:
3026    mode: c
3027    End:
3028 */