Delete tab_create()'s unused third parameter.
[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 /* Auxiliary data structure for tab_dim. */
204 struct crosstabs_dim_aux
205   {
206     enum mv_class exclude;
207   };
208
209 static void
210 init_proc (struct crosstabs_proc *proc, struct dataset *ds)
211 {
212   const struct variable *wv = dict_get_weight (dataset_dict (ds));
213   proc->bad_warn = true;
214   proc->variables = NULL;
215   proc->n_variables = 0;
216   proc->pivots = NULL;
217   proc->n_pivots = 0;
218   proc->weight_format = wv ? *var_get_print_format (wv) : F_8_0;
219 }
220
221 static void
222 free_proc (struct crosstabs_proc *proc)
223 {
224   struct pivot_table *pt;
225
226   free (proc->variables);
227   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
228     {
229       free (pt->vars);
230       free (pt->const_vars);
231       /* We must not call value_destroy on const_values because
232          it is a wild pointer; it never pointed to anything owned
233          by the pivot_table.
234
235          The rest of the data was allocated and destroyed at a
236          lower level already. */
237     }
238   free (proc->pivots);
239 }
240
241 static int internal_cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
242                                    struct crosstabs_proc *);
243 static bool should_tabulate_case (const struct pivot_table *,
244                                   const struct ccase *, enum mv_class exclude);
245 static void tabulate_general_case (struct pivot_table *, const struct ccase *,
246                                    double weight);
247 static void tabulate_integer_case (struct pivot_table *, const struct ccase *,
248                                    double weight);
249 static void postcalc (struct crosstabs_proc *);
250 static void submit (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
251                     struct tab_table *);
252
253 /* Parse and execute CROSSTABS, then clean up. */
254 int
255 cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds)
256 {
257   struct crosstabs_proc proc;
258   int result;
259
260   init_proc (&proc, ds);
261   result = internal_cmd_crosstabs (lexer, ds, &proc);
262   free_proc (&proc);
263
264   return result;
265 }
266
267 /* Parses and executes the CROSSTABS procedure. */
268 static int
269 internal_cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
270                         struct crosstabs_proc *proc)
271 {
272   struct casegrouper *grouper;
273   struct casereader *input, *group;
274   struct cmd_crosstabs cmd;
275   struct pivot_table *pt;
276   bool ok;
277   int i;
278
279   if (!parse_crosstabs (lexer, ds, &cmd, proc))
280     return CMD_FAILURE;
281
282   proc->mode = proc->n_variables ? INTEGER : GENERAL;
283
284   /* CELLS. */
285   if (!cmd.sbc_cells)
286     proc->cells = 1u << CRS_CL_COUNT;
287   else if (cmd.a_cells[CRS_CL_ALL])
288     proc->cells = UINT_MAX;
289   else
290     {
291       proc->cells = 0;
292       for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
293         if (cmd.a_cells[i])
294           proc->cells |= 1u << i;
295       if (proc->cells == 0)
296         proc->cells = ((1u << CRS_CL_COUNT)
297                        | (1u << CRS_CL_ROW)
298                        | (1u << CRS_CL_COLUMN)
299                        | (1u << CRS_CL_TOTAL));
300     }
301   proc->cells &= ((1u << CRS_CL_count) - 1);
302   proc->cells &= ~((1u << CRS_CL_NONE) | (1u << CRS_CL_ALL));
303   proc->n_cells = 0;
304   for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
305     if (proc->cells & (1u << i))
306       proc->a_cells[proc->n_cells++] = i;
307
308   /* STATISTICS. */
309   if (cmd.a_statistics[CRS_ST_ALL])
310     proc->statistics = UINT_MAX;
311   else if (cmd.sbc_statistics)
312     {
313       int i;
314
315       proc->statistics = 0;
316       for (i = 0; i < CRS_ST_count; i++)
317         if (cmd.a_statistics[i])
318           proc->statistics |= 1u << i;
319       if (proc->statistics == 0)
320         proc->statistics |= 1u << CRS_ST_CHISQ;
321     }
322   else
323     proc->statistics = 0;
324
325   /* MISSING. */
326   proc->exclude = (cmd.miss == CRS_TABLE ? MV_ANY
327                    : cmd.miss == CRS_INCLUDE ? MV_SYSTEM
328                    : MV_NEVER);
329   if (proc->mode == GENERAL && proc->mode == MV_NEVER)
330     {
331       msg (SE, _("Missing mode REPORT not allowed in general mode.  "
332                  "Assuming MISSING=TABLE."));
333       proc->mode = MV_ANY;
334     }
335
336   /* PIVOT. */
337   proc->pivot = cmd.pivot == CRS_PIVOT;
338
339   input = casereader_create_filter_weight (proc_open (ds), dataset_dict (ds),
340                                            NULL, NULL);
341   grouper = casegrouper_create_splits (input, dataset_dict (ds));
342   while (casegrouper_get_next_group (grouper, &group))
343     {
344       struct ccase *c;
345
346       /* Output SPLIT FILE variables. */
347       c = casereader_peek (group, 0);
348       if (c != NULL)
349         {
350           output_split_file_values (ds, c);
351           case_unref (c);
352         }
353
354       /* Tabulate. */
355       for (; (c = casereader_read (group)) != NULL; case_unref (c))
356         for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
357           {
358             double weight = dict_get_case_weight (dataset_dict (ds), c,
359                                                   &proc->bad_warn);
360             if (should_tabulate_case (pt, c, proc->exclude))
361               {
362                 if (proc->mode == GENERAL)
363                   tabulate_general_case (pt, c, weight);
364                 else
365                   tabulate_integer_case (pt, c, weight);
366               }
367             else
368               pt->missing += weight;
369           }
370       casereader_destroy (group);
371
372       /* Output. */
373       postcalc (proc);
374     }
375   ok = casegrouper_destroy (grouper);
376   ok = proc_commit (ds) && ok;
377
378   return ok ? CMD_SUCCESS : CMD_CASCADING_FAILURE;
379 }
380
381 /* Parses the TABLES subcommand. */
382 static int
383 crs_custom_tables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
384                    struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
385 {
386   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
387   struct const_var_set *var_set;
388   int n_by;
389   const struct variable ***by = NULL;
390   int *by_iter;
391   size_t *by_nvar = NULL;
392   size_t nx = 1;
393   bool ok = false;
394   int i;
395
396   /* Ensure that this is a TABLES subcommand. */
397   if (!lex_match_id (lexer, "TABLES")
398       && (lex_token (lexer) != T_ID ||
399           dict_lookup_var (dataset_dict (ds), lex_tokid (lexer)) == NULL)
400       && lex_token (lexer) != T_ALL)
401     return 2;
402   lex_match (lexer, '=');
403
404   if (proc->variables != NULL)
405     var_set = const_var_set_create_from_array (proc->variables,
406                                                proc->n_variables);
407   else
408     var_set = const_var_set_create_from_dict (dataset_dict (ds));
409   assert (var_set != NULL);
410
411   for (n_by = 0; ;)
412     {
413       by = xnrealloc (by, n_by + 1, sizeof *by);
414       by_nvar = xnrealloc (by_nvar, n_by + 1, sizeof *by_nvar);
415       if (!parse_const_var_set_vars (lexer, var_set, &by[n_by], &by_nvar[n_by],
416                                      PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH))
417         goto done;
418       if (xalloc_oversized (nx, by_nvar[n_by]))
419         {
420           msg (SE, _("Too many cross-tabulation variables or dimensions."));
421           goto done;
422         }
423       nx *= by_nvar[n_by];
424       n_by++;
425
426       if (!lex_match (lexer, T_BY))
427         {
428           if (n_by < 2)
429             {
430               lex_error (lexer, _("expecting BY"));
431               goto done;
432             }
433           else
434             break;
435         }
436     }
437
438   by_iter = xcalloc (n_by, sizeof *by_iter);
439   proc->pivots = xnrealloc (proc->pivots,
440                             proc->n_pivots + nx, sizeof *proc->pivots);
441   for (i = 0; i < nx; i++)
442     {
443       struct pivot_table *pt = &proc->pivots[proc->n_pivots++];
444       int j;
445
446       pt->weight_format = proc->weight_format;
447       pt->missing = 0.;
448       pt->n_vars = n_by;
449       pt->vars = xmalloc (n_by * sizeof *pt->vars);
450       pt->n_consts = 0;
451       pt->const_vars = NULL;
452       pt->const_values = NULL;
453       hmap_init (&pt->data);
454       pt->entries = NULL;
455       pt->n_entries = 0;
456
457       for (j = 0; j < n_by; j++)
458         pt->vars[j] = by[j][by_iter[j]];
459
460       for (j = n_by - 1; j >= 0; j--)
461         {
462           if (++by_iter[j] < by_nvar[j])
463             break;
464           by_iter[j] = 0;
465         }
466     }
467   free (by_iter);
468   ok = true;
469
470 done:
471   /* All return paths lead here. */
472   for (i = 0; i < n_by; i++)
473     free (by[i]);
474   free (by);
475   free (by_nvar);
476
477   const_var_set_destroy (var_set);
478
479   return ok;
480 }
481
482 /* Parses the VARIABLES subcommand. */
483 static int
484 crs_custom_variables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
485                       struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
486 {
487   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
488   if (proc->n_pivots)
489     {
490       msg (SE, _("VARIABLES must be specified before TABLES."));
491       return 0;
492     }
493
494   lex_match (lexer, '=');
495
496   for (;;)
497     {
498       size_t orig_nv = proc->n_variables;
499       size_t i;
500
501       long min, max;
502
503       if (!parse_variables_const (lexer, dataset_dict (ds),
504                                   &proc->variables, &proc->n_variables,
505                                   (PV_APPEND | PV_NUMERIC
506                                    | PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH)))
507         return 0;
508
509       if (lex_token (lexer) != '(')
510         {
511           lex_error (lexer, "expecting `('");
512           goto lossage;
513         }
514       lex_get (lexer);
515
516       if (!lex_force_int (lexer))
517         goto lossage;
518       min = lex_integer (lexer);
519       lex_get (lexer);
520
521       lex_match (lexer, ',');
522
523       if (!lex_force_int (lexer))
524         goto lossage;
525       max = lex_integer (lexer);
526       if (max < min)
527         {
528           msg (SE, _("Maximum value (%ld) less than minimum value (%ld)."),
529                max, min);
530           goto lossage;
531         }
532       lex_get (lexer);
533
534       if (lex_token (lexer) != ')')
535         {
536           lex_error (lexer, "expecting `)'");
537           goto lossage;
538         }
539       lex_get (lexer);
540
541       for (i = orig_nv; i < proc->n_variables; i++)
542         {
543           struct var_range *vr = xmalloc (sizeof *vr);
544           vr->min = min;
545           vr->max = max + 1.;
546           vr->count = max - min + 1;
547           var_attach_aux (proc->variables[i], vr, var_dtor_free);
548         }
549
550       if (lex_token (lexer) == '/')
551         break;
552     }
553
554   return 1;
555
556  lossage:
557   free (proc->variables);
558   proc->variables = NULL;
559   proc->n_variables = 0;
560   return 0;
561 }
562 \f
563 /* Data file processing. */
564
565 static bool
566 should_tabulate_case (const struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
567                       enum mv_class exclude)
568 {
569   int j;
570   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
571     {
572       const struct variable *var = pt->vars[j];
573       struct var_range *range = get_var_range (var);
574
575       if (var_is_value_missing (var, case_data (c, var), exclude))
576         return false;
577
578       if (range != NULL)
579         {
580           double num = case_num (c, var);
581           if (num < range->min || num > range->max)
582             return false;
583         }
584     }
585   return true;
586 }
587
588 static void
589 tabulate_integer_case (struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
590                        double weight)
591 {
592   struct table_entry *te;
593   size_t hash;
594   int j;
595
596   hash = 0;
597   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
598     {
599       /* Throw away fractional parts of values. */
600       hash = hash_int (case_num (c, pt->vars[j]), hash);
601     }
602
603   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct table_entry, node, hash, &pt->data)
604     {
605       for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
606         if ((int) case_num (c, pt->vars[j]) != (int) te->values[j].f)
607           goto no_match;
608
609       /* Found an existing entry. */
610       te->freq += weight;
611       return;
612
613     no_match: ;
614     }
615
616   /* No existing entry.  Create a new one. */
617   te = xmalloc (table_entry_size (pt->n_vars));
618   te->freq = weight;
619   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
620     te->values[j].f = (int) case_num (c, pt->vars[j]);
621   hmap_insert (&pt->data, &te->node, hash);
622 }
623
624 static void
625 tabulate_general_case (struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
626                        double weight)
627 {
628   struct table_entry *te;
629   size_t hash;
630   int j;
631
632   hash = 0;
633   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
634     {
635       const struct variable *var = pt->vars[j];
636       hash = value_hash (case_data (c, var), var_get_width (var), hash);
637     }
638
639   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct table_entry, node, hash, &pt->data)
640     {
641       for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
642         {
643           const struct variable *var = pt->vars[j];
644           if (!value_equal (case_data (c, var), &te->values[j],
645                             var_get_width (var)))
646             goto no_match;
647         }
648
649       /* Found an existing entry. */
650       te->freq += weight;
651       return;
652
653     no_match: ;
654     }
655
656   /* No existing entry.  Create a new one. */
657   te = xmalloc (table_entry_size (pt->n_vars));
658   te->freq = weight;
659   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
660     {
661       const struct variable *var = pt->vars[j];
662       int width = var_get_width (var);
663       value_init (&te->values[j], width);
664       value_copy (&te->values[j], case_data (c, var), width);
665     }
666   hmap_insert (&pt->data, &te->node, hash);
667 }
668 \f
669 /* Post-data reading calculations. */
670
671 static int compare_table_entry_vars_3way (const struct table_entry *a,
672                                           const struct table_entry *b,
673                                           const struct pivot_table *pt,
674                                           int idx0, int idx1);
675 static int compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_,
676                                      const void *pt_);
677 static void enum_var_values (const struct pivot_table *, int var_idx,
678                              union value **valuesp, int *n_values);
679 static void output_pivot_table (struct crosstabs_proc *,
680                                 struct pivot_table *);
681 static void make_pivot_table_subset (struct pivot_table *pt,
682                                      size_t row0, size_t row1,
683                                      struct pivot_table *subset);
684 static void make_summary_table (struct crosstabs_proc *);
685 static bool find_crosstab (struct pivot_table *, size_t *row0p, size_t *row1p);
686
687 static void
688 postcalc (struct crosstabs_proc *proc)
689 {
690   struct pivot_table *pt;
691
692   /* Convert hash tables into sorted arrays of entries. */
693   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
694     {
695       struct table_entry *e;
696       size_t i;
697
698       pt->n_entries = hmap_count (&pt->data);
699       pt->entries = xnmalloc (pt->n_entries, sizeof *pt->entries);
700       i = 0;
701       HMAP_FOR_EACH (e, struct table_entry, node, &pt->data)
702         pt->entries[i++] = e;
703       hmap_destroy (&pt->data);
704
705       sort (pt->entries, pt->n_entries, sizeof *pt->entries,
706             compare_table_entry_3way, pt);
707     }
708
709   make_summary_table (proc);
710
711   /* Output each pivot table. */
712   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
713     {
714       if (proc->pivot || pt->n_vars == 2)
715         output_pivot_table (proc, pt);
716       else
717         {
718           size_t row0 = 0, row1 = 0;
719           while (find_crosstab (pt, &row0, &row1))
720             {
721               struct pivot_table subset;
722               make_pivot_table_subset (pt, row0, row1, &subset);
723               output_pivot_table (proc, &subset);
724             }
725         }
726     }
727
728   /* Free output and prepare for next split file. */
729   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
730     {
731       size_t i;
732
733       pt->missing = 0.0;
734
735       /* Free only the members that were allocated in this
736          function.  The other pointer members are either both
737          allocated and destroyed at a lower level (in
738          output_pivot_table), or both allocated and destroyed at
739          a higher level (in crs_custom_tables and free_proc,
740          respectively). */
741       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
742         free (pt->entries[i]);
743       free (pt->entries);
744     }
745 }
746
747 static void
748 make_pivot_table_subset (struct pivot_table *pt, size_t row0, size_t row1,
749                          struct pivot_table *subset)
750 {
751   *subset = *pt;
752   if (pt->n_vars > 2)
753     {
754       assert (pt->n_consts == 0);
755       subset->missing = pt->missing;
756       subset->n_vars = 2;
757       subset->vars = pt->vars;
758       subset->n_consts = pt->n_vars - 2;
759       subset->const_vars = pt->vars + 2;
760       subset->const_values = &pt->entries[row0]->values[2];
761     }
762   subset->entries = &pt->entries[row0];
763   subset->n_entries = row1 - row0;
764 }
765
766 static int
767 compare_table_entry_var_3way (const struct table_entry *a,
768                               const struct table_entry *b,
769                               const struct pivot_table *pt,
770                               int idx)
771 {
772   return value_compare_3way (&a->values[idx], &b->values[idx],
773                              var_get_width (pt->vars[idx]));
774 }
775
776 static int
777 compare_table_entry_vars_3way (const struct table_entry *a,
778                                const struct table_entry *b,
779                                const struct pivot_table *pt,
780                                int idx0, int idx1)
781 {
782   int i;
783
784   for (i = idx1 - 1; i >= idx0; i--)
785     {
786       int cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, i);
787       if (cmp != 0)
788         return cmp;
789     }
790   return 0;
791 }
792
793 /* Compare the struct table_entry at *AP to the one at *BP and
794    return a strcmp()-type result. */
795 static int
796 compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_, const void *pt_)
797 {
798   const struct table_entry *const *ap = ap_;
799   const struct table_entry *const *bp = bp_;
800   const struct table_entry *a = *ap;
801   const struct table_entry *b = *bp;
802   const struct pivot_table *pt = pt_;
803   int cmp;
804
805   cmp = compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars);
806   if (cmp != 0)
807     return cmp;
808
809   cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, ROW_VAR);
810   if (cmp != 0)
811     return cmp;
812
813   return compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, COL_VAR);
814 }
815
816 static int
817 find_first_difference (const struct pivot_table *pt, size_t row)
818 {
819   if (row == 0)
820     return pt->n_vars - 1;
821   else
822     {
823       const struct table_entry *a = pt->entries[row];
824       const struct table_entry *b = pt->entries[row - 1];
825       int col;
826
827       for (col = pt->n_vars - 1; col >= 0; col--)
828         if (compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, col))
829           return col;
830       NOT_REACHED ();
831     }
832 }
833
834 /* Output a table summarizing the cases processed. */
835 static void
836 make_summary_table (struct crosstabs_proc *proc)
837 {
838   struct tab_table *summary;
839   struct pivot_table *pt;
840   struct string name;
841   int i;
842
843   summary = tab_create (7, 3 + proc->n_pivots);
844   tab_title (summary, _("Summary."));
845   tab_headers (summary, 1, 0, 3, 0);
846   tab_joint_text (summary, 1, 0, 6, 0, TAB_CENTER, _("Cases"));
847   tab_joint_text (summary, 1, 1, 2, 1, TAB_CENTER, _("Valid"));
848   tab_joint_text (summary, 3, 1, 4, 1, TAB_CENTER, _("Missing"));
849   tab_joint_text (summary, 5, 1, 6, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
850   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 1);
851   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 2);
852   tab_vline (summary, TAL_1, 3, 1, 1);
853   tab_vline (summary, TAL_1, 5, 1, 1);
854   for (i = 0; i < 3; i++)
855     {
856       tab_text (summary, 1 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("N"));
857       tab_text (summary, 2 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("Percent"));
858     }
859   tab_offset (summary, 0, 3);
860
861   ds_init_empty (&name);
862   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
863     {
864       double valid;
865       double n[3];
866       size_t i;
867
868       tab_hline (summary, TAL_1, 0, 6, 0);
869
870       ds_clear (&name);
871       for (i = 0; i < pt->n_vars; i++)
872         {
873           if (i > 0)
874             ds_put_cstr (&name, " * ");
875           ds_put_cstr (&name, var_to_string (pt->vars[i]));
876         }
877       tab_text (summary, 0, 0, TAB_LEFT, ds_cstr (&name));
878
879       valid = 0.;
880       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
881         valid += pt->entries[i]->freq;
882
883       n[0] = valid;
884       n[1] = pt->missing;
885       n[2] = n[0] + n[1];
886       for (i = 0; i < 3; i++)
887         {
888           tab_double (summary, i * 2 + 1, 0, TAB_RIGHT, n[i],
889                       &proc->weight_format);
890           tab_text_format (summary, i * 2 + 2, 0, TAB_RIGHT, "%.1f%%",
891                            n[i] / n[2] * 100.);
892         }
893
894       tab_next_row (summary);
895     }
896   ds_destroy (&name);
897
898   submit (proc, NULL, summary);
899 }
900 \f
901 /* Output. */
902
903 static struct tab_table *create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *,
904                                                 struct pivot_table *);
905 static struct tab_table *create_chisq_table (struct pivot_table *);
906 static struct tab_table *create_sym_table (struct pivot_table *);
907 static struct tab_table *create_risk_table (struct pivot_table *);
908 static struct tab_table *create_direct_table (struct pivot_table *);
909 static void display_dimensions (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
910                                 struct tab_table *, int first_difference);
911 static void display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *,
912                                      struct pivot_table *,
913                                      struct tab_table *);
914 static void display_chisq (struct pivot_table *, struct tab_table *,
915                            bool *showed_fisher);
916 static void display_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
917                                struct tab_table *);
918 static void display_risk (struct pivot_table *, struct tab_table *);
919 static void display_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
920                                  struct tab_table *);
921 static void crosstabs_dim (struct tab_rendering *, void *aux);
922 static void crosstabs_dim_free (void *aux);
923 static void table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
924                                  struct tab_table *table, int c, int r,
925                                  unsigned char opt, const union value *v,
926                                  const struct variable *var);
927 static void delete_missing (struct pivot_table *);
928 static void build_matrix (struct pivot_table *);
929
930 /* Output pivot table beginning at PB and continuing until PE,
931    exclusive.  For efficiency, *MATP is a pointer to a matrix that can
932    hold *MAXROWS entries. */
933 static void
934 output_pivot_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
935 {
936   struct tab_table *table = NULL; /* Crosstabulation table. */
937   struct tab_table *chisq = NULL; /* Chi-square table. */
938   bool showed_fisher = false;
939   struct tab_table *sym = NULL;   /* Symmetric measures table. */
940   struct tab_table *risk = NULL;  /* Risk estimate table. */
941   struct tab_table *direct = NULL; /* Directional measures table. */
942   size_t row0, row1;
943
944   enum_var_values (pt, COL_VAR, &pt->cols, &pt->n_cols);
945
946   if (proc->cells)
947     table = create_crosstab_table (proc, pt);
948   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CHISQ))
949     chisq = create_chisq_table (pt);
950   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)
951                           | (1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
952                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_CORR)
953                           | (1u << CRS_ST_KAPPA)))
954     sym = create_sym_table (pt);
955   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_RISK))
956     risk = create_risk_table (pt);
957   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_LAMBDA) | (1u << CRS_ST_UC)
958                           | (1u << CRS_ST_D) | (1u << CRS_ST_ETA)))
959     direct = create_direct_table (pt);
960
961   row0 = row1 = 0;
962   while (find_crosstab (pt, &row0, &row1))
963     {
964       struct pivot_table x;
965       int first_difference;
966
967       make_pivot_table_subset (pt, row0, row1, &x);
968
969       /* Find all the row variable values. */
970       enum_var_values (&x, ROW_VAR, &x.rows, &x.n_rows);
971
972       if (size_overflow_p (xtimes (xtimes (x.n_rows, x.n_cols),
973                                    sizeof (double))))
974         xalloc_die ();
975       x.row_tot = xmalloc (x.n_rows * sizeof *x.row_tot);
976       x.col_tot = xmalloc (x.n_cols * sizeof *x.col_tot);
977       x.mat = xmalloc (x.n_rows * x.n_cols * sizeof *x.mat);
978
979       /* Allocate table space for the matrix. */
980       if (table
981           && tab_row (table) + (x.n_rows + 1) * proc->n_cells > tab_nr (table))
982         tab_realloc (table, -1,
983                      MAX (tab_nr (table) + (x.n_rows + 1) * proc->n_cells,
984                           tab_nr (table) * pt->n_entries / x.n_entries));
985
986       build_matrix (&x);
987
988       /* Find the first variable that differs from the last subtable. */
989       first_difference = find_first_difference (pt, row0);
990       if (table)
991         {
992           display_dimensions (proc, &x, table, first_difference);
993           display_crosstabulation (proc, &x, table);
994         }
995
996       if (proc->exclude == MV_NEVER)
997         delete_missing (&x);
998
999       if (chisq)
1000         {
1001           display_dimensions (proc, &x, chisq, first_difference);
1002           display_chisq (&x, chisq, &showed_fisher);
1003         }
1004       if (sym)
1005         {
1006           display_dimensions (proc, &x, sym, first_difference);
1007           display_symmetric (proc, &x, sym);
1008         }
1009       if (risk)
1010         {
1011           display_dimensions (proc, &x, risk, first_difference);
1012           display_risk (&x, risk);
1013         }
1014       if (direct)
1015         {
1016           display_dimensions (proc, &x, direct, first_difference);
1017           display_directional (proc, &x, direct);
1018         }
1019
1020       /* Free the parts of x that are not owned by pt.  In
1021          particular we must not free x.cols, which is the same as
1022          pt->cols, which is freed at the end of this function. */
1023       free (x.rows);
1024
1025       free (x.mat);
1026       free (x.row_tot);
1027       free (x.col_tot);
1028     }
1029
1030   submit (proc, NULL, table);
1031
1032   if (chisq)
1033     {
1034       if (!showed_fisher)
1035         tab_resize (chisq, 4 + (pt->n_vars - 2), -1);
1036       submit (proc, pt, chisq);
1037     }
1038
1039   submit (proc, pt, sym);
1040   submit (proc, pt, risk);
1041   submit (proc, pt, direct);
1042
1043   free (pt->cols);
1044 }
1045
1046 static void
1047 build_matrix (struct pivot_table *x)
1048 {
1049   const int col_var_width = var_get_width (x->vars[COL_VAR]);
1050   const int row_var_width = var_get_width (x->vars[ROW_VAR]);
1051   int col, row;
1052   double *mp;
1053   struct table_entry **p;
1054
1055   mp = x->mat;
1056   col = row = 0;
1057   for (p = x->entries; p < &x->entries[x->n_entries]; p++)
1058     {
1059       const struct table_entry *te = *p;
1060
1061       while (!value_equal (&x->rows[row], &te->values[ROW_VAR], row_var_width))
1062         {
1063           for (; col < x->n_cols; col++)
1064             *mp++ = 0.0;
1065           col = 0;
1066           row++;
1067         }
1068
1069       while (!value_equal (&x->cols[col], &te->values[COL_VAR], col_var_width))
1070         {
1071           *mp++ = 0.0;
1072           col++;
1073         }
1074
1075       *mp++ = te->freq;
1076       if (++col >= x->n_cols)
1077         {
1078           col = 0;
1079           row++;
1080         }
1081     }
1082   while (mp < &x->mat[x->n_cols * x->n_rows])
1083     *mp++ = 0.0;
1084   assert (mp == &x->mat[x->n_cols * x->n_rows]);
1085
1086   /* Column totals, row totals, ns_rows. */
1087   mp = x->mat;
1088   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1089     x->col_tot[col] = 0.0;
1090   for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1091     x->row_tot[row] = 0.0;
1092   x->ns_rows = 0;
1093   for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1094     {
1095       bool row_is_empty = true;
1096       for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1097         {
1098           if (*mp != 0.0)
1099             {
1100               row_is_empty = false;
1101               x->col_tot[col] += *mp;
1102               x->row_tot[row] += *mp;
1103             }
1104           mp++;
1105         }
1106       if (!row_is_empty)
1107         x->ns_rows++;
1108     }
1109   assert (mp == &x->mat[x->n_cols * x->n_rows]);
1110
1111   /* ns_cols. */
1112   x->ns_cols = 0;
1113   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1114     for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1115       if (x->mat[col + row * x->n_cols] != 0.0)
1116         {
1117           x->ns_cols++;
1118           break;
1119         }
1120
1121   /* Grand total. */
1122   x->total = 0.0;
1123   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1124     x->total += x->col_tot[col];
1125 }
1126
1127 static struct tab_table *
1128 create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1129 {
1130   struct tuple
1131     {
1132       int value;
1133       const char *name;
1134     };
1135   static const struct tuple names[] =
1136     {
1137       {CRS_CL_COUNT, N_("count")},
1138       {CRS_CL_ROW, N_("row %")},
1139       {CRS_CL_COLUMN, N_("column %")},
1140       {CRS_CL_TOTAL, N_("total %")},
1141       {CRS_CL_EXPECTED, N_("expected")},
1142       {CRS_CL_RESIDUAL, N_("residual")},
1143       {CRS_CL_SRESIDUAL, N_("std. resid.")},
1144       {CRS_CL_ASRESIDUAL, N_("adj. resid.")},
1145     };
1146   const int n_names = sizeof names / sizeof *names;
1147   const struct tuple *t;
1148
1149   struct tab_table *table;
1150   struct string title;
1151   int i;
1152
1153   table = tab_create (pt->n_consts + 1 + pt->n_cols + 1,
1154                       (pt->n_entries / pt->n_cols) * 3 / 2 * proc->n_cells + 10);
1155   tab_headers (table, pt->n_consts + 1, 0, 2, 0);
1156
1157   /* First header line. */
1158   tab_joint_text (table, pt->n_consts + 1, 0,
1159                   (pt->n_consts + 1) + (pt->n_cols - 1), 0,
1160                   TAB_CENTER | TAT_TITLE, var_get_name (pt->vars[COL_VAR]));
1161
1162   tab_hline (table, TAL_1, pt->n_consts + 1,
1163              pt->n_consts + 2 + pt->n_cols - 2, 1);
1164
1165   /* Second header line. */
1166   for (i = 2; i < pt->n_consts + 2; i++)
1167     tab_joint_text (table, pt->n_consts + 2 - i - 1, 0,
1168                     pt->n_consts + 2 - i - 1, 1,
1169                     TAB_RIGHT | TAT_TITLE, var_to_string (pt->vars[i]));
1170   tab_text (table, pt->n_consts + 2 - 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1171             var_get_name (pt->vars[ROW_VAR]));
1172   for (i = 0; i < pt->n_cols; i++)
1173     table_value_missing (proc, table, pt->n_consts + 2 + i - 1, 1, TAB_RIGHT,
1174                          &pt->cols[i], pt->vars[COL_VAR]);
1175   tab_text (table, pt->n_consts + 2 + pt->n_cols - 1, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
1176
1177   tab_hline (table, TAL_1, 0, pt->n_consts + 2 + pt->n_cols - 1, 2);
1178   tab_vline (table, TAL_1, pt->n_consts + 2 + pt->n_cols - 1, 0, 1);
1179
1180   /* Title. */
1181   ds_init_empty (&title);
1182   for (i = 0; i < pt->n_consts + 2; i++)
1183     {
1184       if (i)
1185         ds_put_cstr (&title, " * ");
1186       ds_put_cstr (&title, var_get_name (pt->vars[i]));
1187     }
1188   for (i = 0; i < pt->n_consts; i++)
1189     {
1190       const struct variable *var = pt->const_vars[i];
1191       size_t ofs;
1192
1193       ds_put_format (&title, ", %s=", var_get_name (var));
1194
1195       /* Insert the formatted value of the variable, then trim
1196          leading spaces in what was just inserted. */
1197       ofs = ds_length (&title);
1198       data_out (&pt->const_values[i], var_get_print_format (var),
1199                 ds_put_uninit (&title, var_get_width (var)));
1200       ds_remove (&title, ofs, ss_cspan (ds_substr (&title, ofs, SIZE_MAX),
1201                                         ss_cstr (" ")));
1202     }
1203
1204   ds_put_cstr (&title, " [");
1205   i = 0;
1206   for (t = names; t < &names[n_names]; t++)
1207     if (proc->cells & (1u << t->value))
1208       {
1209         if (i++)
1210           ds_put_cstr (&title, ", ");
1211         ds_put_cstr (&title, gettext (t->name));
1212       }
1213   ds_put_cstr (&title, "].");
1214
1215   tab_title (table, "%s", ds_cstr (&title));
1216   ds_destroy (&title);
1217
1218   tab_offset (table, 0, 2);
1219   return table;
1220 }
1221
1222 static struct tab_table *
1223 create_chisq_table (struct pivot_table *pt)
1224 {
1225   struct tab_table *chisq;
1226
1227   chisq = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1228                       pt->n_entries / pt->n_cols * 3 / 2 * N_CHISQ + 10);
1229   tab_headers (chisq, 1 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1230
1231   tab_title (chisq, _("Chi-square tests."));
1232
1233   tab_offset (chisq, pt->n_vars - 2, 0);
1234   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1235   tab_text (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1236   tab_text (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("df"));
1237   tab_text (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1238             _("Asymp. Sig. (2-sided)"));
1239   tab_text (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1240             _("Exact. Sig. (2-sided)"));
1241   tab_text (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1242             _("Exact. Sig. (1-sided)"));
1243   tab_offset (chisq, 0, 1);
1244
1245   return chisq;
1246 }
1247
1248 /* Symmetric measures. */
1249 static struct tab_table *
1250 create_sym_table (struct pivot_table *pt)
1251 {
1252   struct tab_table *sym;
1253
1254   sym = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1255                     pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10);
1256   tab_headers (sym, 2 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1257   tab_title (sym, _("Symmetric measures."));
1258
1259   tab_offset (sym, pt->n_vars - 2, 0);
1260   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1261   tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1262   tab_text (sym, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1263   tab_text (sym, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1264   tab_text (sym, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1265   tab_text (sym, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1266   tab_offset (sym, 0, 1);
1267
1268   return sym;
1269 }
1270
1271 /* Risk estimate. */
1272 static struct tab_table *
1273 create_risk_table (struct pivot_table *pt)
1274 {
1275   struct tab_table *risk;
1276
1277   risk = tab_create (4 + (pt->n_vars - 2), pt->n_entries / pt->n_cols * 4 + 10);
1278   tab_headers (risk, 1 + pt->n_vars - 2, 0, 2, 0);
1279   tab_title (risk, _("Risk estimate."));
1280
1281   tab_offset (risk, pt->n_vars - 2, 0);
1282   tab_joint_text_format (risk, 2, 0, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE,
1283                          _("95%% Confidence Interval"));
1284   tab_text (risk, 0, 1, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1285   tab_text (risk, 1, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1286   tab_text (risk, 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Lower"));
1287   tab_text (risk, 3, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Upper"));
1288   tab_hline (risk, TAL_1, 2, 3, 1);
1289   tab_vline (risk, TAL_1, 2, 0, 1);
1290   tab_offset (risk, 0, 2);
1291
1292   return risk;
1293 }
1294
1295 /* Directional measures. */
1296 static struct tab_table *
1297 create_direct_table (struct pivot_table *pt)
1298 {
1299   struct tab_table *direct;
1300
1301   direct = tab_create (7 + (pt->n_vars - 2),
1302                        pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10);
1303   tab_headers (direct, 3 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1304   tab_title (direct, _("Directional measures."));
1305
1306   tab_offset (direct, pt->n_vars - 2, 0);
1307   tab_text (direct, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1308   tab_text (direct, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1309   tab_text (direct, 2, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Type"));
1310   tab_text (direct, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1311   tab_text (direct, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1312   tab_text (direct, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1313   tab_text (direct, 6, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1314   tab_offset (direct, 0, 1);
1315
1316   return direct;
1317 }
1318
1319
1320 /* Delete missing rows and columns for statistical analysis when
1321    /MISSING=REPORT. */
1322 static void
1323 delete_missing (struct pivot_table *pt)
1324 {
1325   int r, c;
1326
1327   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1328     if (var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1329       {
1330         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1331           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1332         pt->ns_rows--;
1333       }
1334
1335
1336   for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1337     if (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1338       {
1339         for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1340           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1341         pt->ns_cols--;
1342       }
1343 }
1344
1345 /* Prepare table T for submission, and submit it. */
1346 static void
1347 submit (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1348         struct tab_table *t)
1349 {
1350   struct crosstabs_dim_aux *aux;
1351   int i;
1352
1353   if (t == NULL)
1354     return;
1355
1356   tab_resize (t, -1, 0);
1357   if (tab_nr (t) == tab_t (t))
1358     {
1359       tab_destroy (t);
1360       return;
1361     }
1362   tab_offset (t, 0, 0);
1363   if (pt != NULL)
1364     for (i = 2; i < pt->n_vars; i++)
1365       tab_text (t, pt->n_vars - i - 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1366                 var_to_string (pt->vars[i]));
1367   tab_box (t, TAL_2, TAL_2, -1, -1, 0, 0, tab_nc (t) - 1, tab_nr (t) - 1);
1368   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_1, tab_l (t), tab_t (t) - 1, tab_nc (t) - 1,
1369            tab_nr (t) - 1);
1370   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_GAP, 0, tab_t (t), tab_l (t) - 1,
1371            tab_nr (t) - 1);
1372   tab_vline (t, TAL_2, tab_l (t), 0, tab_nr (t) - 1);
1373
1374   aux = xmalloc (sizeof *aux);
1375   aux->exclude = proc->exclude;
1376   tab_dim (t, crosstabs_dim, crosstabs_dim_free, aux);
1377
1378   tab_submit (t);
1379 }
1380
1381 /* Sets the widths of all the columns and heights of all the rows in
1382    table T for driver D. */
1383 static void
1384 crosstabs_dim (struct tab_rendering *r, void *aux_)
1385 {
1386   const struct tab_table *t = r->table;
1387   struct outp_driver *d = r->driver;
1388   struct crosstabs_dim_aux *aux = aux_;
1389   int i;
1390
1391   /* Width of a numerical column. */
1392   int c = outp_string_width (d, "0.000000", OUTP_PROPORTIONAL);
1393   if (aux->exclude == MV_NEVER)
1394     c += outp_string_width (d, "M", OUTP_PROPORTIONAL);
1395
1396   /* Set width for header columns. */
1397   if (tab_l (t) != 0)
1398     {
1399       size_t i;
1400       int w;
1401
1402       w = d->width - c * (tab_nc (t) - tab_l (t));
1403       for (i = 0; i <= tab_nc (t); i++)
1404         w -= r->wrv[i];
1405       w /= tab_l (t);
1406
1407       if (w < d->prop_em_width * 8)
1408         w = d->prop_em_width * 8;
1409
1410       if (w > d->prop_em_width * 15)
1411         w = d->prop_em_width * 15;
1412
1413       for (i = 0; i < tab_l (t); i++)
1414         r->w[i] = w;
1415     }
1416
1417   for (i = tab_l (t); i < tab_nc (t); i++)
1418     r->w[i] = c;
1419
1420   for (i = 0; i < tab_nr (t); i++)
1421     r->h[i] = tab_natural_height (r, i);
1422 }
1423
1424 static void
1425 crosstabs_dim_free (void *aux_)
1426 {
1427   struct crosstabs_dim_aux *aux = aux_;
1428   free (aux);
1429 }
1430
1431 static bool
1432 find_crosstab (struct pivot_table *pt, size_t *row0p, size_t *row1p)
1433 {
1434   size_t row0 = *row1p;
1435   size_t row1;
1436
1437   if (row0 >= pt->n_entries)
1438     return false;
1439
1440   for (row1 = row0 + 1; row1 < pt->n_entries; row1++)
1441     {
1442       struct table_entry *a = pt->entries[row0];
1443       struct table_entry *b = pt->entries[row1];
1444       if (compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars) != 0)
1445         break;
1446     }
1447   *row0p = row0;
1448   *row1p = row1;
1449   return true;
1450 }
1451
1452 /* Compares `union value's A_ and B_ and returns a strcmp()-like
1453    result.  WIDTH_ points to an int which is either 0 for a
1454    numeric value or a string width for a string value. */
1455 static int
1456 compare_value_3way (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1457 {
1458   const union value *a = a_;
1459   const union value *b = b_;
1460   const int *width = width_;
1461
1462   return value_compare_3way (a, b, *width);
1463 }
1464
1465 /* Given an array of ENTRY_CNT table_entry structures starting at
1466    ENTRIES, creates a sorted list of the values that the variable
1467    with index VAR_IDX takes on.  The values are returned as a
1468    malloc()'d array stored in *VALUES, with the number of values
1469    stored in *VALUE_CNT.
1470    */
1471 static void
1472 enum_var_values (const struct pivot_table *pt, int var_idx,
1473                  union value **valuesp, int *n_values)
1474 {
1475   const struct variable *var = pt->vars[var_idx];
1476   struct var_range *range = get_var_range (var);
1477   union value *values;
1478   size_t i;
1479
1480   if (range)
1481     {
1482       values = *valuesp = xnmalloc (range->count, sizeof *values);
1483       *n_values = range->count;
1484       for (i = 0; i < range->count; i++)
1485         values[i].f = range->min + i;
1486     }
1487   else
1488     {
1489       int width = var_get_width (var);
1490       struct hmapx_node *node;
1491       const union value *iter;
1492       struct hmapx set;
1493
1494       hmapx_init (&set);
1495       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
1496         {
1497           const struct table_entry *te = pt->entries[i];
1498           const union value *value = &te->values[var_idx];
1499           size_t hash = value_hash (value, width, 0);
1500
1501           HMAPX_FOR_EACH_WITH_HASH (iter, node, hash, &set)
1502             if (value_equal (iter, value, width))
1503               goto next_entry;
1504
1505           hmapx_insert (&set, (union value *) value, hash);
1506
1507         next_entry: ;
1508         }
1509
1510       *n_values = hmapx_count (&set);
1511       values = *valuesp = xnmalloc (*n_values, sizeof *values);
1512       i = 0;
1513       HMAPX_FOR_EACH (iter, node, &set)
1514         values[i++] = *iter;
1515       hmapx_destroy (&set);
1516
1517       sort (values, *n_values, sizeof *values, compare_value_3way, &width);
1518     }
1519 }
1520
1521 /* Sets cell (C,R) in TABLE, with options OPT, to have a value taken
1522    from V, displayed with print format spec from variable VAR.  When
1523    in REPORT missing-value mode, missing values have an M appended. */
1524 static void
1525 table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
1526                      struct tab_table *table, int c, int r, unsigned char opt,
1527                      const union value *v, const struct variable *var)
1528 {
1529   struct substring s;
1530   const struct fmt_spec *print = var_get_print_format (var);
1531
1532   const char *label = var_lookup_value_label (var, v);
1533   if (label)
1534     {
1535       tab_text (table, c, r, TAB_LEFT, label);
1536       return;
1537     }
1538
1539   s.string = tab_alloc (table, print->w);
1540   data_out (v, print, s.string);
1541   s.length = print->w;
1542   if (proc->exclude == MV_NEVER && var_is_num_missing (var, v->f, MV_USER))
1543     s.string[s.length++] = 'M';
1544   while (s.length && *s.string == ' ')
1545     {
1546       s.length--;
1547       s.string++;
1548     }
1549   tab_raw (table, c, r, opt, &s);
1550 }
1551
1552 /* Draws a line across TABLE at the current row to indicate the most
1553    major dimension variable with index FIRST_DIFFERENCE out of N_VARS
1554    that changed, and puts the values that changed into the table.  TB
1555    and PT must be the corresponding table_entry and crosstab,
1556    respectively. */
1557 static void
1558 display_dimensions (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1559                     struct tab_table *table, int first_difference)
1560 {
1561   tab_hline (table, TAL_1, pt->n_vars - first_difference - 1, tab_nc (table) - 1, 0);
1562
1563   for (; first_difference >= 2; first_difference--)
1564     table_value_missing (proc, table, pt->n_vars - first_difference - 1, 0,
1565                          TAB_RIGHT, &pt->entries[0]->values[first_difference],
1566                          pt->vars[first_difference]);
1567 }
1568
1569 /* Put VALUE into cell (C,R) of TABLE, suffixed with character
1570    SUFFIX if nonzero.  If MARK_MISSING is true the entry is
1571    additionally suffixed with a letter `M'. */
1572 static void
1573 format_cell_entry (struct tab_table *table, int c, int r, double value,
1574                    char suffix, bool mark_missing)
1575 {
1576   const struct fmt_spec f = {FMT_F, 10, 1};
1577   union value v;
1578   struct substring s;
1579
1580   s.length = 10;
1581   s.string = tab_alloc (table, 16);
1582   v.f = value;
1583   data_out (&v, &f, s.string);
1584   while (*s.string == ' ')
1585     {
1586       s.length--;
1587       s.string++;
1588     }
1589   if (suffix != 0)
1590     s.string[s.length++] = suffix;
1591   if (mark_missing)
1592     s.string[s.length++] = 'M';
1593
1594   tab_raw (table, c, r, TAB_RIGHT, &s);
1595 }
1596
1597 /* Displays the crosstabulation table. */
1598 static void
1599 display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1600                          struct tab_table *table)
1601 {
1602   int last_row;
1603   int r, c, i;
1604   double *mp;
1605
1606   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1607     table_value_missing (proc, table, pt->n_vars - 2, r * proc->n_cells,
1608                          TAB_RIGHT, &pt->rows[r], pt->vars[ROW_VAR]);
1609
1610   tab_text (table, pt->n_vars - 2, pt->n_rows * proc->n_cells,
1611             TAB_LEFT, _("Total"));
1612
1613   /* Put in the actual cells. */
1614   mp = pt->mat;
1615   tab_offset (table, pt->n_vars - 1, -1);
1616   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1617     {
1618       if (proc->n_cells > 1)
1619         tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1620       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1621         {
1622           bool mark_missing = false;
1623           double expected_value = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
1624           if (proc->exclude == MV_NEVER
1625               && (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER)
1626                   || var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f,
1627                                          MV_USER)))
1628             mark_missing = true;
1629           for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1630             {
1631               double v;
1632               int suffix = 0;
1633
1634               switch (proc->a_cells[i])
1635                 {
1636                 case CRS_CL_COUNT:
1637                   v = *mp;
1638                   break;
1639                 case CRS_CL_ROW:
1640                   v = *mp / pt->row_tot[r] * 100.;
1641                   suffix = '%';
1642                   break;
1643                 case CRS_CL_COLUMN:
1644                   v = *mp / pt->col_tot[c] * 100.;
1645                   suffix = '%';
1646                   break;
1647                 case CRS_CL_TOTAL:
1648                   v = *mp / pt->total * 100.;
1649                   suffix = '%';
1650                   break;
1651                 case CRS_CL_EXPECTED:
1652                   v = expected_value;
1653                   break;
1654                 case CRS_CL_RESIDUAL:
1655                   v = *mp - expected_value;
1656                   break;
1657                 case CRS_CL_SRESIDUAL:
1658                   v = (*mp - expected_value) / sqrt (expected_value);
1659                   break;
1660                 case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1661                   v = ((*mp - expected_value)
1662                        / sqrt (expected_value
1663                                * (1. - pt->row_tot[r] / pt->total)
1664                                * (1. - pt->col_tot[c] / pt->total)));
1665                   break;
1666                 default:
1667                   NOT_REACHED ();
1668                 }
1669               format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing);
1670             }
1671
1672           mp++;
1673         }
1674
1675       tab_offset (table, -1, tab_row (table) + proc->n_cells);
1676     }
1677
1678   /* Row totals. */
1679   tab_offset (table, -1, tab_row (table) - proc->n_cells * pt->n_rows);
1680   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1681     {
1682       bool mark_missing = false;
1683
1684       if (proc->exclude == MV_NEVER
1685           && var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1686         mark_missing = true;
1687
1688       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1689         {
1690           char suffix = 0;
1691           double v;
1692
1693           switch (proc->a_cells[i])
1694             {
1695             case CRS_CL_COUNT:
1696               v = pt->row_tot[r];
1697               break;
1698             case CRS_CL_ROW:
1699               v = 100.0;
1700               suffix = '%';
1701               break;
1702             case CRS_CL_COLUMN:
1703               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1704               suffix = '%';
1705               break;
1706             case CRS_CL_TOTAL:
1707               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1708               suffix = '%';
1709               break;
1710             case CRS_CL_EXPECTED:
1711             case CRS_CL_RESIDUAL:
1712             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1713             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1714               v = 0.;
1715               break;
1716             default:
1717               NOT_REACHED ();
1718             }
1719
1720           format_cell_entry (table, pt->n_cols, 0, v, suffix, mark_missing);
1721           tab_next_row (table);
1722         }
1723     }
1724
1725   /* Column totals, grand total. */
1726   last_row = 0;
1727   if (proc->n_cells > 1)
1728     tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1729   for (c = 0; c <= pt->n_cols; c++)
1730     {
1731       double ct = c < pt->n_cols ? pt->col_tot[c] : pt->total;
1732       bool mark_missing = false;
1733       int i;
1734
1735       if (proc->exclude == MV_NEVER && c < pt->n_cols
1736           && var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1737         mark_missing = true;
1738
1739       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1740         {
1741           char suffix = 0;
1742           double v;
1743
1744           switch (proc->a_cells[i])
1745             {
1746             case CRS_CL_COUNT:
1747               v = ct;
1748               break;
1749             case CRS_CL_ROW:
1750               v = ct / pt->total * 100.;
1751               suffix = '%';
1752               break;
1753             case CRS_CL_COLUMN:
1754               v = 100.;
1755               suffix = '%';
1756               break;
1757             case CRS_CL_TOTAL:
1758               v = ct / pt->total * 100.;
1759               suffix = '%';
1760               break;
1761             case CRS_CL_EXPECTED:
1762             case CRS_CL_RESIDUAL:
1763             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1764             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1765               continue;
1766             default:
1767               NOT_REACHED ();
1768             }
1769
1770           format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing);
1771         }
1772       last_row = i;
1773     }
1774
1775   tab_offset (table, -1, tab_row (table) + last_row);
1776   tab_offset (table, 0, -1);
1777 }
1778
1779 static void calc_r (struct pivot_table *,
1780                     double *PT, double *Y, double *, double *, double *);
1781 static void calc_chisq (struct pivot_table *,
1782                         double[N_CHISQ], int[N_CHISQ], double *, double *);
1783
1784 /* Display chi-square statistics. */
1785 static void
1786 display_chisq (struct pivot_table *pt, struct tab_table *chisq,
1787                bool *showed_fisher)
1788 {
1789   static const char *chisq_stats[N_CHISQ] =
1790     {
1791       N_("Pearson Chi-Square"),
1792       N_("Likelihood Ratio"),
1793       N_("Fisher's Exact Test"),
1794       N_("Continuity Correction"),
1795       N_("Linear-by-Linear Association"),
1796     };
1797   double chisq_v[N_CHISQ];
1798   double fisher1, fisher2;
1799   int df[N_CHISQ];
1800
1801   int i;
1802
1803   calc_chisq (pt, chisq_v, df, &fisher1, &fisher2);
1804
1805   tab_offset (chisq, pt->n_vars - 2, -1);
1806
1807   for (i = 0; i < N_CHISQ; i++)
1808     {
1809       if ((i != 2 && chisq_v[i] == SYSMIS)
1810           || (i == 2 && fisher1 == SYSMIS))
1811         continue;
1812
1813       tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (chisq_stats[i]));
1814       if (i != 2)
1815         {
1816           tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, chisq_v[i], NULL);
1817           tab_double (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT, df[i], &pt->weight_format);
1818           tab_double (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT,
1819                      gsl_cdf_chisq_Q (chisq_v[i], df[i]), NULL);
1820         }
1821       else
1822         {
1823           *showed_fisher = true;
1824           tab_double (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT, fisher2, NULL);
1825           tab_double (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT, fisher1, NULL);
1826         }
1827       tab_next_row (chisq);
1828     }
1829
1830   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1831   tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1832   tab_next_row (chisq);
1833
1834   tab_offset (chisq, 0, -1);
1835 }
1836
1837 static int calc_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1838                            double[N_SYMMETRIC], double[N_SYMMETRIC],
1839                            double[N_SYMMETRIC],
1840                            double[3], double[3], double[3]);
1841
1842 /* Display symmetric measures. */
1843 static void
1844 display_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1845                    struct tab_table *sym)
1846 {
1847   static const char *categories[] =
1848     {
1849       N_("Nominal by Nominal"),
1850       N_("Ordinal by Ordinal"),
1851       N_("Interval by Interval"),
1852       N_("Measure of Agreement"),
1853     };
1854
1855   static const char *stats[N_SYMMETRIC] =
1856     {
1857       N_("Phi"),
1858       N_("Cramer's V"),
1859       N_("Contingency Coefficient"),
1860       N_("Kendall's tau-b"),
1861       N_("Kendall's tau-c"),
1862       N_("Gamma"),
1863       N_("Spearman Correlation"),
1864       N_("Pearson's R"),
1865       N_("Kappa"),
1866     };
1867
1868   static const int stats_categories[N_SYMMETRIC] =
1869     {
1870       0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 3,
1871     };
1872
1873   int last_cat = -1;
1874   double sym_v[N_SYMMETRIC], sym_ase[N_SYMMETRIC], sym_t[N_SYMMETRIC];
1875   double somers_d_v[3], somers_d_ase[3], somers_d_t[3];
1876   int i;
1877
1878   if (!calc_symmetric (proc, pt, sym_v, sym_ase, sym_t,
1879                        somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
1880     return;
1881
1882   tab_offset (sym, pt->n_vars - 2, -1);
1883
1884   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
1885     {
1886       if (sym_v[i] == SYSMIS)
1887         continue;
1888
1889       if (stats_categories[i] != last_cat)
1890         {
1891           last_cat = stats_categories[i];
1892           tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (categories[last_cat]));
1893         }
1894
1895       tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT, gettext (stats[i]));
1896       tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, sym_v[i], NULL);
1897       if (sym_ase[i] != SYSMIS)
1898         tab_double (sym, 3, 0, TAB_RIGHT, sym_ase[i], NULL);
1899       if (sym_t[i] != SYSMIS)
1900         tab_double (sym, 4, 0, TAB_RIGHT, sym_t[i], NULL);
1901       /*tab_double (sym, 5, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (sym_v[i]), NULL);*/
1902       tab_next_row (sym);
1903     }
1904
1905   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1906   tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1907   tab_next_row (sym);
1908
1909   tab_offset (sym, 0, -1);
1910 }
1911
1912 static int calc_risk (struct pivot_table *,
1913                       double[], double[], double[], union value *);
1914
1915 /* Display risk estimate. */
1916 static void
1917 display_risk (struct pivot_table *pt, struct tab_table *risk)
1918 {
1919   char buf[256];
1920   double risk_v[3], lower[3], upper[3];
1921   union value c[2];
1922   int i;
1923
1924   if (!calc_risk (pt, risk_v, upper, lower, c))
1925     return;
1926
1927   tab_offset (risk, pt->n_vars - 2, -1);
1928
1929   for (i = 0; i < 3; i++)
1930     {
1931       const struct variable *cv = pt->vars[COL_VAR];
1932       const struct variable *rv = pt->vars[ROW_VAR];
1933       int cvw = var_get_width (cv);
1934       int rvw = var_get_width (rv);
1935
1936       if (risk_v[i] == SYSMIS)
1937         continue;
1938
1939       switch (i)
1940         {
1941         case 0:
1942           if (var_is_numeric (cv))
1943             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%g / %g)"),
1944                      var_get_name (cv), c[0].f, c[1].f);
1945           else
1946             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%.*s / %.*s)"),
1947                      var_get_name (cv),
1948                      cvw, value_str (&c[0], cvw),
1949                      cvw, value_str (&c[1], cvw));
1950           break;
1951         case 1:
1952         case 2:
1953           if (var_is_numeric (rv))
1954             sprintf (buf, _("For cohort %s = %g"),
1955                      var_get_name (rv), pt->rows[i - 1].f);
1956           else
1957             sprintf (buf, _("For cohort %s = %.*s"),
1958                      var_get_name (rv),
1959                      rvw, value_str (&pt->rows[i - 1], rvw));
1960           break;
1961         }
1962
1963       tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, buf);
1964       tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, risk_v[i], NULL);
1965       tab_double (risk, 2, 0, TAB_RIGHT, lower[i], NULL);
1966       tab_double (risk, 3, 0, TAB_RIGHT, upper[i], NULL);
1967       tab_next_row (risk);
1968     }
1969
1970   tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1971   tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1972   tab_next_row (risk);
1973
1974   tab_offset (risk, 0, -1);
1975 }
1976
1977 static int calc_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1978                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL],
1979                              double[N_DIRECTIONAL]);
1980
1981 /* Display directional measures. */
1982 static void
1983 display_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1984                      struct tab_table *direct)
1985 {
1986   static const char *categories[] =
1987     {
1988       N_("Nominal by Nominal"),
1989       N_("Ordinal by Ordinal"),
1990       N_("Nominal by Interval"),
1991     };
1992
1993   static const char *stats[] =
1994     {
1995       N_("Lambda"),
1996       N_("Goodman and Kruskal tau"),
1997       N_("Uncertainty Coefficient"),
1998       N_("Somers' d"),
1999       N_("Eta"),
2000     };
2001
2002   static const char *types[] =
2003     {
2004       N_("Symmetric"),
2005       N_("%s Dependent"),
2006       N_("%s Dependent"),
2007     };
2008
2009   static const int stats_categories[N_DIRECTIONAL] =
2010     {
2011       0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 2, 2,
2012     };
2013
2014   static const int stats_stats[N_DIRECTIONAL] =
2015     {
2016       0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4,
2017     };
2018
2019   static const int stats_types[N_DIRECTIONAL] =
2020     {
2021       0, 1, 2, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 1, 2,
2022     };
2023
2024   static const int *stats_lookup[] =
2025     {
2026       stats_categories,
2027       stats_stats,
2028       stats_types,
2029     };
2030
2031   static const char **stats_names[] =
2032     {
2033       categories,
2034       stats,
2035       types,
2036     };
2037
2038   int last[3] =
2039     {
2040       -1, -1, -1,
2041     };
2042
2043   double direct_v[N_DIRECTIONAL];
2044   double direct_ase[N_DIRECTIONAL];
2045   double direct_t[N_DIRECTIONAL];
2046
2047   int i;
2048
2049   if (!calc_directional (proc, pt, direct_v, direct_ase, direct_t))
2050     return;
2051
2052   tab_offset (direct, pt->n_vars - 2, -1);
2053
2054   for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2055     {
2056       if (direct_v[i] == SYSMIS)
2057         continue;
2058
2059       {
2060         int j;
2061
2062         for (j = 0; j < 3; j++)
2063           if (last[j] != stats_lookup[j][i])
2064             {
2065               if (j < 2)
2066                 tab_hline (direct, TAL_1, j, 6, 0);
2067
2068               for (; j < 3; j++)
2069                 {
2070                   const char *string;
2071                   int k = last[j] = stats_lookup[j][i];
2072
2073                   if (k == 0)
2074                     string = NULL;
2075                   else if (k == 1)
2076                     string = var_get_name (pt->vars[0]);
2077                   else
2078                     string = var_get_name (pt->vars[1]);
2079
2080                   tab_text_format (direct, j, 0, TAB_LEFT,
2081                                    gettext (stats_names[j][k]), string);
2082                 }
2083             }
2084       }
2085
2086       tab_double (direct, 3, 0, TAB_RIGHT, direct_v[i], NULL);
2087       if (direct_ase[i] != SYSMIS)
2088         tab_double (direct, 4, 0, TAB_RIGHT, direct_ase[i], NULL);
2089       if (direct_t[i] != SYSMIS)
2090         tab_double (direct, 5, 0, TAB_RIGHT, direct_t[i], NULL);
2091       /*tab_double (direct, 6, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (direct_v[i]), NULL);*/
2092       tab_next_row (direct);
2093     }
2094
2095   tab_offset (direct, 0, -1);
2096 }
2097 \f
2098 /* Statistical calculations. */
2099
2100 /* Returns the value of the gamma (factorial) function for an integer
2101    argument PT. */
2102 static double
2103 gamma_int (double pt)
2104 {
2105   double r = 1;
2106   int i;
2107
2108   for (i = 2; i < pt; i++)
2109     r *= i;
2110   return r;
2111 }
2112
2113 /* Calculate P_r as specified in _SPSS Statistical Algorithms_,
2114    Appendix 5. */
2115 static inline double
2116 Pr (int a, int b, int c, int d)
2117 {
2118   return (gamma_int (a + b + 1.) / gamma_int (a + 1.)
2119           * gamma_int (c + d + 1.) / gamma_int (b + 1.)
2120           * gamma_int (a + c + 1.) / gamma_int (c + 1.)
2121           * gamma_int (b + d + 1.) / gamma_int (d + 1.)
2122           / gamma_int (a + b + c + d + 1.));
2123 }
2124
2125 /* Swap the contents of A and B. */
2126 static inline void
2127 swap (int *a, int *b)
2128 {
2129   int t = *a;
2130   *a = *b;
2131   *b = t;
2132 }
2133
2134 /* Calculate significance for Fisher's exact test as specified in
2135    _SPSS Statistical Algorithms_, Appendix 5. */
2136 static void
2137 calc_fisher (int a, int b, int c, int d, double *fisher1, double *fisher2)
2138 {
2139   int pt;
2140
2141   if (MIN (c, d) < MIN (a, b))
2142     swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2143   if (MIN (b, d) < MIN (a, c))
2144     swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2145   if (b * c < a * d)
2146     {
2147       if (b < c)
2148         swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2149       else
2150         swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2151     }
2152
2153   *fisher1 = 0.;
2154   for (pt = 0; pt <= a; pt++)
2155     *fisher1 += Pr (a - pt, b + pt, c + pt, d - pt);
2156
2157   *fisher2 = *fisher1;
2158   for (pt = 1; pt <= b; pt++)
2159     *fisher2 += Pr (a + pt, b - pt, c - pt, d + pt);
2160 }
2161
2162 /* Calculates chi-squares into CHISQ.  MAT is a matrix with N_COLS
2163    columns with values COLS and N_ROWS rows with values ROWS.  Values
2164    in the matrix sum to pt->total. */
2165 static void
2166 calc_chisq (struct pivot_table *pt,
2167             double chisq[N_CHISQ], int df[N_CHISQ],
2168             double *fisher1, double *fisher2)
2169 {
2170   int r, c;
2171
2172   chisq[0] = chisq[1] = 0.;
2173   chisq[2] = chisq[3] = chisq[4] = SYSMIS;
2174   *fisher1 = *fisher2 = SYSMIS;
2175
2176   df[0] = df[1] = (pt->ns_cols - 1) * (pt->ns_rows - 1);
2177
2178   if (pt->ns_rows <= 1 || pt->ns_cols <= 1)
2179     {
2180       chisq[0] = chisq[1] = SYSMIS;
2181       return;
2182     }
2183
2184   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2185     for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2186       {
2187         const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2188         const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2189         const double residual = freq - expected;
2190
2191         chisq[0] += residual * residual / expected;
2192         if (freq)
2193           chisq[1] += freq * log (expected / freq);
2194       }
2195
2196   if (chisq[0] == 0.)
2197     chisq[0] = SYSMIS;
2198
2199   if (chisq[1] != 0.)
2200     chisq[1] *= -2.;
2201   else
2202     chisq[1] = SYSMIS;
2203
2204   /* Calculate Yates and Fisher exact test. */
2205   if (pt->ns_cols == 2 && pt->ns_rows == 2)
2206     {
2207       double f11, f12, f21, f22;
2208
2209       {
2210         int nz_cols[2];
2211         int i, j;
2212
2213         for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2214           if (pt->col_tot[i] != 0.)
2215             {
2216               nz_cols[j++] = i;
2217               if (j == 2)
2218                 break;
2219             }
2220
2221         assert (j == 2);
2222
2223         f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2224         f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2225         f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2226         f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2227       }
2228
2229       /* Yates. */
2230       {
2231         const double pt_ = fabs (f11 * f22 - f12 * f21) - 0.5 * pt->total;
2232
2233         if (pt_ > 0.)
2234           chisq[3] = (pt->total * pow2 (pt_)
2235                       / (f11 + f12) / (f21 + f22)
2236                       / (f11 + f21) / (f12 + f22));
2237         else
2238           chisq[3] = 0.;
2239
2240         df[3] = 1.;
2241       }
2242
2243       /* Fisher. */
2244       if (f11 < 5. || f12 < 5. || f21 < 5. || f22 < 5.)
2245         calc_fisher (f11 + .5, f12 + .5, f21 + .5, f22 + .5, fisher1, fisher2);
2246     }
2247
2248   /* Calculate Mantel-Haenszel. */
2249   if (var_is_numeric (pt->vars[ROW_VAR]) && var_is_numeric (pt->vars[COL_VAR]))
2250     {
2251       double r, ase_0, ase_1;
2252       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &r, &ase_0, &ase_1);
2253
2254       chisq[4] = (pt->total - 1.) * r * r;
2255       df[4] = 1;
2256     }
2257 }
2258
2259 /* Calculate the value of Pearson's r.  r is stored into R, ase_1 into
2260    ASE_1, and ase_0 into ASE_0.  The row and column values must be
2261    passed in PT and Y. */
2262 static void
2263 calc_r (struct pivot_table *pt,
2264         double *PT, double *Y, double *r, double *ase_0, double *ase_1)
2265 {
2266   double SX, SY, S, T;
2267   double Xbar, Ybar;
2268   double sum_XYf, sum_X2Y2f;
2269   double sum_Xr, sum_X2r;
2270   double sum_Yc, sum_Y2c;
2271   int i, j;
2272
2273   for (sum_X2Y2f = sum_XYf = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2274     for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2275       {
2276         double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2277         double product = PT[i] * Y[j];
2278         double temp = fij * product;
2279         sum_XYf += temp;
2280         sum_X2Y2f += temp * product;
2281       }
2282
2283   for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2284     {
2285       sum_Xr += PT[i] * pt->row_tot[i];
2286       sum_X2r += pow2 (PT[i]) * pt->row_tot[i];
2287     }
2288   Xbar = sum_Xr / pt->total;
2289
2290   for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
2291     {
2292       sum_Yc += Y[i] * pt->col_tot[i];
2293       sum_Y2c += Y[i] * Y[i] * pt->col_tot[i];
2294     }
2295   Ybar = sum_Yc / pt->total;
2296
2297   S = sum_XYf - sum_Xr * sum_Yc / pt->total;
2298   SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
2299   SY = sum_Y2c - pow2 (sum_Yc) / pt->total;
2300   T = sqrt (SX * SY);
2301   *r = S / T;
2302   *ase_0 = sqrt ((sum_X2Y2f - pow2 (sum_XYf) / pt->total) / (sum_X2r * sum_Y2c));
2303
2304   {
2305     double s, c, y, t;
2306
2307     for (s = c = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2308       for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2309         {
2310           double Xresid, Yresid;
2311           double temp;
2312
2313           Xresid = PT[i] - Xbar;
2314           Yresid = Y[j] - Ybar;
2315           temp = (T * Xresid * Yresid
2316                   - ((S / (2. * T))
2317                      * (Xresid * Xresid * SY + Yresid * Yresid * SX)));
2318           y = pt->mat[j + i * pt->n_cols] * temp * temp - c;
2319           t = s + y;
2320           c = (t - s) - y;
2321           s = t;
2322         }
2323     *ase_1 = sqrt (s) / (T * T);
2324   }
2325 }
2326
2327 /* Calculate symmetric statistics and their asymptotic standard
2328    errors.  Returns 0 if none could be calculated. */
2329 static int
2330 calc_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2331                 double v[N_SYMMETRIC], double ase[N_SYMMETRIC],
2332                 double t[N_SYMMETRIC],
2333                 double somers_d_v[3], double somers_d_ase[3],
2334                 double somers_d_t[3])
2335 {
2336   int q, i;
2337
2338   q = MIN (pt->ns_rows, pt->ns_cols);
2339   if (q <= 1)
2340     return 0;
2341
2342   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
2343     v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2344
2345   /* Phi, Cramer's V, contingency coefficient. */
2346   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)))
2347     {
2348       double Xp = 0.;   /* Pearson chi-square. */
2349       int r, c;
2350
2351       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2352         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2353           {
2354             const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2355             const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2356             const double residual = freq - expected;
2357
2358             Xp += residual * residual / expected;
2359           }
2360
2361       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_PHI))
2362         {
2363           v[0] = sqrt (Xp / pt->total);
2364           v[1] = sqrt (Xp / (pt->total * (q - 1)));
2365         }
2366       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CC))
2367         v[2] = sqrt (Xp / (Xp + pt->total));
2368     }
2369
2370   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
2371                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_D)))
2372     {
2373       double *cum;
2374       double Dr, Dc;
2375       double P, Q;
2376       double btau_cum, ctau_cum, gamma_cum, d_yx_cum, d_xy_cum;
2377       double btau_var;
2378       int r, c;
2379
2380       Dr = Dc = pow2 (pt->total);
2381       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2382         Dr -= pow2 (pt->row_tot[r]);
2383       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2384         Dc -= pow2 (pt->col_tot[c]);
2385
2386       cum = xnmalloc (pt->n_cols * pt->n_rows, sizeof *cum);
2387       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2388         {
2389           double ct = 0.;
2390
2391           for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2392             cum[c + r * pt->n_cols] = ct += pt->mat[c + r * pt->n_cols];
2393         }
2394
2395       /* P and Q. */
2396       {
2397         int i, j;
2398         double Cij, Dij;
2399
2400         P = Q = 0.;
2401         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2402           {
2403             Cij = Dij = 0.;
2404
2405             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2406               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2407
2408             if (i > 0)
2409               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2410                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2411
2412             for (j = 0;;)
2413               {
2414                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2415                 P += fij * Cij;
2416                 Q += fij * Dij;
2417
2418                 if (++j == pt->n_cols)
2419                   break;
2420                 assert (j < pt->n_cols);
2421
2422                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2423                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2424
2425                 if (i > 0)
2426                   {
2427                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2428                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2429                   }
2430               }
2431           }
2432       }
2433
2434       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2435         v[3] = (P - Q) / sqrt (Dr * Dc);
2436       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2437         v[4] = (q * (P - Q)) / (pow2 (pt->total) * (q - 1));
2438       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2439         v[5] = (P - Q) / (P + Q);
2440
2441       /* ASE for tau-b, tau-c, gamma.  Calculations could be
2442          eliminated here, at expense of memory.  */
2443       {
2444         int i, j;
2445         double Cij, Dij;
2446
2447         btau_cum = ctau_cum = gamma_cum = d_yx_cum = d_xy_cum = 0.;
2448         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2449           {
2450             Cij = Dij = 0.;
2451
2452             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2453               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2454
2455             if (i > 0)
2456               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2457                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2458
2459             for (j = 0;;)
2460               {
2461                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2462
2463                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2464                   {
2465                     const double temp = (2. * sqrt (Dr * Dc) * (Cij - Dij)
2466                                          + v[3] * (pt->row_tot[i] * Dc
2467                                                    + pt->col_tot[j] * Dr));
2468                     btau_cum += fij * temp * temp;
2469                   }
2470
2471                 {
2472                   const double temp = Cij - Dij;
2473                   ctau_cum += fij * temp * temp;
2474                 }
2475
2476                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2477                   {
2478                     const double temp = Q * Cij - P * Dij;
2479                     gamma_cum += fij * temp * temp;
2480                   }
2481
2482                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2483                   {
2484                     d_yx_cum += fij * pow2 (Dr * (Cij - Dij)
2485                                             - (P - Q) * (pt->total - pt->row_tot[i]));
2486                     d_xy_cum += fij * pow2 (Dc * (Dij - Cij)
2487                                             - (Q - P) * (pt->total - pt->col_tot[j]));
2488                   }
2489
2490                 if (++j == pt->n_cols)
2491                   break;
2492                 assert (j < pt->n_cols);
2493
2494                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2495                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2496
2497                 if (i > 0)
2498                   {
2499                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2500                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2501                   }
2502               }
2503           }
2504       }
2505
2506       btau_var = ((btau_cum
2507                    - (pt->total * pow2 (pt->total * (P - Q) / sqrt (Dr * Dc) * (Dr + Dc))))
2508                   / pow2 (Dr * Dc));
2509       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2510         {
2511           ase[3] = sqrt (btau_var);
2512           t[3] = v[3] / (2 * sqrt ((ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total)
2513                                    / (Dr * Dc)));
2514         }
2515       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2516         {
2517           ase[4] = ((2 * q / ((q - 1) * pow2 (pt->total)))
2518                     * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2519           t[4] = v[4] / ase[4];
2520         }
2521       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2522         {
2523           ase[5] = ((4. / ((P + Q) * (P + Q))) * sqrt (gamma_cum));
2524           t[5] = v[5] / (2. / (P + Q)
2525                          * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2526         }
2527       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2528         {
2529           somers_d_v[0] = (P - Q) / (.5 * (Dc + Dr));
2530           somers_d_ase[0] = 2. * btau_var / (Dr + Dc) * sqrt (Dr * Dc);
2531           somers_d_t[0] = (somers_d_v[0]
2532                            / (4 / (Dc + Dr)
2533                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2534           somers_d_v[1] = (P - Q) / Dc;
2535           somers_d_ase[1] = 2. / pow2 (Dc) * sqrt (d_xy_cum);
2536           somers_d_t[1] = (somers_d_v[1]
2537                            / (2. / Dc
2538                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2539           somers_d_v[2] = (P - Q) / Dr;
2540           somers_d_ase[2] = 2. / pow2 (Dr) * sqrt (d_yx_cum);
2541           somers_d_t[2] = (somers_d_v[2]
2542                            / (2. / Dr
2543                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2544         }
2545
2546       free (cum);
2547     }
2548
2549   /* Spearman correlation, Pearson's r. */
2550   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CORR))
2551     {
2552       double *R = xmalloc (sizeof *R * pt->n_rows);
2553       double *C = xmalloc (sizeof *C * pt->n_cols);
2554
2555       {
2556         double y, t, c = 0., s = 0.;
2557         int i = 0;
2558
2559         for (;;)
2560           {
2561             R[i] = s + (pt->row_tot[i] + 1.) / 2.;
2562             y = pt->row_tot[i] - c;
2563             t = s + y;
2564             c = (t - s) - y;
2565             s = t;
2566             if (++i == pt->n_rows)
2567               break;
2568             assert (i < pt->n_rows);
2569           }
2570       }
2571
2572       {
2573         double y, t, c = 0., s = 0.;
2574         int j = 0;
2575
2576         for (;;)
2577           {
2578             C[j] = s + (pt->col_tot[j] + 1.) / 2;
2579             y = pt->col_tot[j] - c;
2580             t = s + y;
2581             c = (t - s) - y;
2582             s = t;
2583             if (++j == pt->n_cols)
2584               break;
2585             assert (j < pt->n_cols);
2586           }
2587       }
2588
2589       calc_r (pt, R, C, &v[6], &t[6], &ase[6]);
2590       t[6] = v[6] / t[6];
2591
2592       free (R);
2593       free (C);
2594
2595       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &v[7], &t[7], &ase[7]);
2596       t[7] = v[7] / t[7];
2597     }
2598
2599   /* Cohen's kappa. */
2600   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_KAPPA) && pt->ns_rows == pt->ns_cols)
2601     {
2602       double sum_fii, sum_rici, sum_fiiri_ci, sum_fijri_ci2, sum_riciri_ci;
2603       int i, j;
2604
2605       for (sum_fii = sum_rici = sum_fiiri_ci = sum_riciri_ci = 0., i = j = 0;
2606            i < pt->ns_rows; i++, j++)
2607         {
2608           double prod, sum;
2609
2610           while (pt->col_tot[j] == 0.)
2611             j++;
2612
2613           prod = pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j];
2614           sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2615
2616           sum_fii += pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2617           sum_rici += prod;
2618           sum_fiiri_ci += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum;
2619           sum_riciri_ci += prod * sum;
2620         }
2621       for (sum_fijri_ci2 = 0., i = 0; i < pt->ns_rows; i++)
2622         for (j = 0; j < pt->ns_cols; j++)
2623           {
2624             double sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2625             sum_fijri_ci2 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum * sum;
2626           }
2627
2628       v[8] = (pt->total * sum_fii - sum_rici) / (pow2 (pt->total) - sum_rici);
2629
2630       ase[8] = sqrt ((pow2 (pt->total) * sum_rici
2631                       + sum_rici * sum_rici
2632                       - pt->total * sum_riciri_ci)
2633                      / (pt->total * (pow2 (pt->total) - sum_rici) * (pow2 (pt->total) - sum_rici)));
2634 #if 0
2635       t[8] = v[8] / sqrt (pt->total * (((sum_fii * (pt->total - sum_fii))
2636                                 / pow2 (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2637                                + ((2. * (pt->total - sum_fii)
2638                                    * (2. * sum_fii * sum_rici
2639                                       - pt->total * sum_fiiri_ci))
2640                                   / cube (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2641                                + (pow2 (pt->total - sum_fii)
2642                                   * (pt->total * sum_fijri_ci2 - 4.
2643                                      * sum_rici * sum_rici)
2644                                   / pow4 (pow2 (pt->total) - sum_rici))));
2645 #else
2646       t[8] = v[8] / ase[8];
2647 #endif
2648     }
2649
2650   return 1;
2651 }
2652
2653 /* Calculate risk estimate. */
2654 static int
2655 calc_risk (struct pivot_table *pt,
2656            double *value, double *upper, double *lower, union value *c)
2657 {
2658   double f11, f12, f21, f22;
2659   double v;
2660
2661   {
2662     int i;
2663
2664     for (i = 0; i < 3; i++)
2665       value[i] = upper[i] = lower[i] = SYSMIS;
2666   }
2667
2668   if (pt->ns_rows != 2 || pt->ns_cols != 2)
2669     return 0;
2670
2671   {
2672     int nz_cols[2];
2673     int i, j;
2674
2675     for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2676       if (pt->col_tot[i] != 0.)
2677         {
2678           nz_cols[j++] = i;
2679           if (j == 2)
2680             break;
2681         }
2682
2683     assert (j == 2);
2684
2685     f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2686     f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2687     f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2688     f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2689
2690     c[0] = pt->cols[nz_cols[0]];
2691     c[1] = pt->cols[nz_cols[1]];
2692   }
2693
2694   value[0] = (f11 * f22) / (f12 * f21);
2695   v = sqrt (1. / f11 + 1. / f12 + 1. / f21 + 1. / f22);
2696   lower[0] = value[0] * exp (-1.960 * v);
2697   upper[0] = value[0] * exp (1.960 * v);
2698
2699   value[1] = (f11 * (f21 + f22)) / (f21 * (f11 + f12));
2700   v = sqrt ((f12 / (f11 * (f11 + f12)))
2701             + (f22 / (f21 * (f21 + f22))));
2702   lower[1] = value[1] * exp (-1.960 * v);
2703   upper[1] = value[1] * exp (1.960 * v);
2704
2705   value[2] = (f12 * (f21 + f22)) / (f22 * (f11 + f12));
2706   v = sqrt ((f11 / (f12 * (f11 + f12)))
2707             + (f21 / (f22 * (f21 + f22))));
2708   lower[2] = value[2] * exp (-1.960 * v);
2709   upper[2] = value[2] * exp (1.960 * v);
2710
2711   return 1;
2712 }
2713
2714 /* Calculate directional measures. */
2715 static int
2716 calc_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2717                   double v[N_DIRECTIONAL], double ase[N_DIRECTIONAL],
2718                   double t[N_DIRECTIONAL])
2719 {
2720   {
2721     int i;
2722
2723     for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2724       v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2725   }
2726
2727   /* Lambda. */
2728   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_LAMBDA))
2729     {
2730       double *fim = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim);
2731       int *fim_index = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim_index);
2732       double *fmj = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj);
2733       int *fmj_index = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj_index);
2734       double sum_fim, sum_fmj;
2735       double rm, cm;
2736       int rm_index, cm_index;
2737       int i, j;
2738
2739       /* Find maximum for each row and their sum. */
2740       for (sum_fim = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2741         {
2742           double max = pt->mat[i * pt->n_cols];
2743           int index = 0;
2744
2745           for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2746             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2747               {
2748                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2749                 index = j;
2750               }
2751
2752           sum_fim += fim[i] = max;
2753           fim_index[i] = index;
2754         }
2755
2756       /* Find maximum for each column. */
2757       for (sum_fmj = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2758         {
2759           double max = pt->mat[j];
2760           int index = 0;
2761
2762           for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2763             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2764               {
2765                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2766                 index = i;
2767               }
2768
2769           sum_fmj += fmj[j] = max;
2770           fmj_index[j] = index;
2771         }
2772
2773       /* Find maximum row total. */
2774       rm = pt->row_tot[0];
2775       rm_index = 0;
2776       for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2777         if (pt->row_tot[i] > rm)
2778           {
2779             rm = pt->row_tot[i];
2780             rm_index = i;
2781           }
2782
2783       /* Find maximum column total. */
2784       cm = pt->col_tot[0];
2785       cm_index = 0;
2786       for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2787         if (pt->col_tot[j] > cm)
2788           {
2789             cm = pt->col_tot[j];
2790             cm_index = j;
2791           }
2792
2793       v[0] = (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / (2. * pt->total - rm - cm);
2794       v[1] = (sum_fmj - rm) / (pt->total - rm);
2795       v[2] = (sum_fim - cm) / (pt->total - cm);
2796
2797       /* ASE1 for Y given PT. */
2798       {
2799         double accum;
2800
2801         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2802           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2803             {
2804               const int deltaj = j == cm_index;
2805               accum += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2806                         * pow2 ((j == fim_index[i])
2807                                - deltaj
2808                                + v[0] * deltaj));
2809             }
2810
2811         ase[2] = sqrt (accum - pt->total * v[0]) / (pt->total - cm);
2812       }
2813
2814       /* ASE0 for Y given PT. */
2815       {
2816         double accum;
2817
2818         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2819           if (cm_index != fim_index[i])
2820             accum += (pt->mat[i * pt->n_cols + fim_index[i]]
2821                       + pt->mat[i * pt->n_cols + cm_index]);
2822         t[2] = v[2] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fim - cm) / pt->total) / (pt->total - cm));
2823       }
2824
2825       /* ASE1 for PT given Y. */
2826       {
2827         double accum;
2828
2829         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2830           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2831             {
2832               const int deltaj = i == rm_index;
2833               accum += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2834                         * pow2 ((i == fmj_index[j])
2835                                - deltaj
2836                                + v[0] * deltaj));
2837             }
2838
2839         ase[1] = sqrt (accum - pt->total * v[0]) / (pt->total - rm);
2840       }
2841
2842       /* ASE0 for PT given Y. */
2843       {
2844         double accum;
2845
2846         for (accum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2847           if (rm_index != fmj_index[j])
2848             accum += (pt->mat[j + pt->n_cols * fmj_index[j]]
2849                       + pt->mat[j + pt->n_cols * rm_index]);
2850         t[1] = v[1] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fmj - rm) / pt->total) / (pt->total - rm));
2851       }
2852
2853       /* Symmetric ASE0 and ASE1. */
2854       {
2855         double accum0;
2856         double accum1;
2857
2858         for (accum0 = accum1 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2859           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2860             {
2861               int temp0 = (fmj_index[j] == i) + (fim_index[i] == j);
2862               int temp1 = (i == rm_index) + (j == cm_index);
2863               accum0 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * pow2 (temp0 - temp1);
2864               accum1 += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2865                          * pow2 (temp0 + (v[0] - 1.) * temp1));
2866             }
2867         ase[0] = sqrt (accum1 - 4. * pt->total * v[0] * v[0]) / (2. * pt->total - rm - cm);
2868         t[0] = v[0] / (sqrt (accum0 - pow2 ((sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / pt->total))
2869                        / (2. * pt->total - rm - cm));
2870       }
2871
2872       free (fim);
2873       free (fim_index);
2874       free (fmj);
2875       free (fmj_index);
2876
2877       {
2878         double sum_fij2_ri, sum_fij2_ci;
2879         double sum_ri2, sum_cj2;
2880
2881         for (sum_fij2_ri = sum_fij2_ci = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2882           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2883             {
2884               double temp = pow2 (pt->mat[j + i * pt->n_cols]);
2885               sum_fij2_ri += temp / pt->row_tot[i];
2886               sum_fij2_ci += temp / pt->col_tot[j];
2887             }
2888
2889         for (sum_ri2 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2890           sum_ri2 += pow2 (pt->row_tot[i]);
2891
2892         for (sum_cj2 = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2893           sum_cj2 += pow2 (pt->col_tot[j]);
2894
2895         v[3] = (pt->total * sum_fij2_ci - sum_ri2) / (pow2 (pt->total) - sum_ri2);
2896         v[4] = (pt->total * sum_fij2_ri - sum_cj2) / (pow2 (pt->total) - sum_cj2);
2897       }
2898     }
2899
2900   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_UC))
2901     {
2902       double UX, UY, UXY, P;
2903       double ase1_yx, ase1_xy, ase1_sym;
2904       int i, j;
2905
2906       for (UX = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2907         if (pt->row_tot[i] > 0.)
2908           UX -= pt->row_tot[i] / pt->total * log (pt->row_tot[i] / pt->total);
2909
2910       for (UY = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2911         if (pt->col_tot[j] > 0.)
2912           UY -= pt->col_tot[j] / pt->total * log (pt->col_tot[j] / pt->total);
2913
2914       for (UXY = P = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2915         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2916           {
2917             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2918
2919             if (entry <= 0.)
2920               continue;
2921
2922             P += entry * pow2 (log (pt->col_tot[j] * pt->row_tot[i] / (pt->total * entry)));
2923             UXY -= entry / pt->total * log (entry / pt->total);
2924           }
2925
2926       for (ase1_yx = ase1_xy = ase1_sym = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2927         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2928           {
2929             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2930
2931             if (entry <= 0.)
2932               continue;
2933
2934             ase1_yx += entry * pow2 (UY * log (entry / pt->row_tot[i])
2935                                     + (UX - UXY) * log (pt->col_tot[j] / pt->total));
2936             ase1_xy += entry * pow2 (UX * log (entry / pt->col_tot[j])
2937                                     + (UY - UXY) * log (pt->row_tot[i] / pt->total));
2938             ase1_sym += entry * pow2 ((UXY
2939                                       * log (pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j] / pow2 (pt->total)))
2940                                      - (UX + UY) * log (entry / pt->total));
2941           }
2942
2943       v[5] = 2. * ((UX + UY - UXY) / (UX + UY));
2944       ase[5] = (2. / (pt->total * pow2 (UX + UY))) * sqrt (ase1_sym);
2945       t[5] = v[5] / ((2. / (pt->total * (UX + UY)))
2946                      * sqrt (P - pow2 (UX + UY - UXY) / pt->total));
2947
2948       v[6] = (UX + UY - UXY) / UX;
2949       ase[6] = sqrt (ase1_xy) / (pt->total * UX * UX);
2950       t[6] = v[6] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UX));
2951
2952       v[7] = (UX + UY - UXY) / UY;
2953       ase[7] = sqrt (ase1_yx) / (pt->total * UY * UY);
2954       t[7] = v[7] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UY));
2955     }
2956
2957   /* Somers' D. */
2958   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2959     {
2960       double v_dummy[N_SYMMETRIC];
2961       double ase_dummy[N_SYMMETRIC];
2962       double t_dummy[N_SYMMETRIC];
2963       double somers_d_v[3];
2964       double somers_d_ase[3];
2965       double somers_d_t[3];
2966
2967       if (calc_symmetric (proc, pt, v_dummy, ase_dummy, t_dummy,
2968                           somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
2969         {
2970           int i;
2971           for (i = 0; i < 3; i++)
2972             {
2973               v[8 + i] = somers_d_v[i];
2974               ase[8 + i] = somers_d_ase[i];
2975               t[8 + i] = somers_d_t[i];
2976             }
2977         }
2978     }
2979
2980   /* Eta. */
2981   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_ETA))
2982     {
2983       {
2984         double sum_Xr, sum_X2r;
2985         double SX, SXW;
2986         int i, j;
2987
2988         for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2989           {
2990             sum_Xr += pt->rows[i].f * pt->row_tot[i];
2991             sum_X2r += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->row_tot[i];
2992           }
2993         SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
2994
2995         for (SXW = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2996           {
2997             double cum;
2998
2999             for (cum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
3000               {
3001                 SXW += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3002                 cum += pt->rows[i].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3003               }
3004
3005             SXW -= cum * cum / pt->col_tot[j];
3006           }
3007         v[11] = sqrt (1. - SXW / SX);
3008       }
3009
3010       {
3011         double sum_Yc, sum_Y2c;
3012         double SY, SYW;
3013         int i, j;
3014
3015         for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
3016           {
3017             sum_Yc += pt->cols[i].f * pt->col_tot[i];
3018             sum_Y2c += pow2 (pt->cols[i].f) * pt->col_tot[i];
3019           }
3020         SY = sum_Y2c - sum_Yc * sum_Yc / pt->total;
3021
3022         for (SYW = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
3023           {
3024             double cum;
3025
3026             for (cum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
3027               {
3028                 SYW += pow2 (pt->cols[j].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3029                 cum += pt->cols[j].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3030               }
3031
3032             SYW -= cum * cum / pt->row_tot[i];
3033           }
3034         v[12] = sqrt (1. - SYW / SY);
3035       }
3036     }
3037
3038   return 1;
3039 }
3040
3041 /*
3042    Local Variables:
3043    mode: c
3044    End:
3045 */