pintos-os.org Git - pspp/blob - src/language/data-io/matrix-data.c

   1 /* PSPP - a program for statistical analysis.
   2    Copyright (C) 2017 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 #include <config.h>
  18
  19 #include "data/case.h"
  20 #include "data/casereader.h"
  21 #include "data/casewriter.h"
  22 #include "data/dataset.h"
  23 #include "data/dictionary.h"
  24 #include "data/format.h"
  25 #include "data/transformations.h"
  26 #include "data/variable.h"
  27 #include "language/command.h"
  28 #include "language/data-io/data-parser.h"
  29 #include "language/data-io/data-reader.h"
  30 #include "language/data-io/file-handle.h"
  31 #include "language/data-io/inpt-pgm.h"
  32 #include "language/data-io/placement-parser.h"
  33 #include "language/lexer/lexer.h"
  34 #include "language/lexer/variable-parser.h"
  35 #include "libpspp/i18n.h"
  36 #include "libpspp/message.h"
  37
  38 #include "gl/xsize.h"
  39 #include "gl/xalloc.h"
  40
  41 #include "gettext.h"
  42 #define _(msgid) gettext (msgid)
  43 \f
  44 /* DATA LIST transformation data. */
  45 struct data_list_trns
  46   {
  47     struct data_parser *parser; /* Parser. */
  48     struct dfm_reader *reader;  /* Data file reader. */
  49     struct variable *end;       /* Variable specified on END subcommand. */
  50   };
  51
  52 static trns_free_func data_list_trns_free;
  53 static trns_proc_func data_list_trns_proc;
  54
  55 enum diagonal
  56   {
  57     DIAGONAL,
  58     NO_DIAGONAL
  59   };
  60
  61 enum triangle
  62   {
  63     LOWER,
  64     UPPER,
  65     FULL
  66   };
  67
  68 struct matrix_format
  69 {
  70   enum triangle triangle;
  71   enum diagonal diagonal;
  72   const struct variable *rowtype;
  73   const struct variable *varname;
  74   int n_continuous_vars;
  75   struct variable **split_vars;
  76   size_t n_split_vars;
  77 };
  78
  79 /*
  80 valid rowtype_ values:
  81   CORR,
  82   COV,
  83   MAT,
  84
  85
  86   MSE,
  87   DFE,
  88   MEAN,
  89   STDDEV (or SD),
  90   N_VECTOR (or N),
  91   N_SCALAR,
  92   N_MATRIX,
  93   COUNT,
  94   PROX.
  95 */
  96
  97 /* Sets the value of OUTCASE which corresponds to MFORMAT's varname variable
  98    to the string STR. VAR must be of type string.
  99  */
 100 static void
 101 set_varname_column (struct ccase *outcase, const struct matrix_format *mformat,
 102      const char *str, int len)
 103 {
 104   const struct variable *var = mformat->varname;
 105   uint8_t *s = value_str_rw (case_data_rw (outcase, var), len);
 106
 107   strncpy ((char *) s, str, len);
 108 }
 109
 110
 111 static struct casereader *
 112 preprocess (struct casereader *casereader0, const struct dictionary *dict, void *aux)
 113 {
 114   struct matrix_format *mformat = aux;
 115   const struct caseproto *proto = casereader_get_proto (casereader0);
 116   struct casewriter *writer;
 117   writer = autopaging_writer_create (proto);
 118
 119   double **matrices = NULL;
 120   size_t n_splits = 0;
 121
 122   const size_t sizeof_matrix =
 123     sizeof (double) * mformat->n_continuous_vars * mformat->n_continuous_vars;
 124
 125
 126   /* Make an initial pass to populate our temporary matrix */
 127   struct casereader *pass0 = casereader_clone (casereader0);
 128   struct ccase *c;
 129   unsigned int prev_split_hash = 1;
 130   int row = (mformat->triangle == LOWER && mformat->diagonal == NO_DIAGONAL) ? 1 : 0;
 131   for (; (c = casereader_read (pass0)) != NULL; case_unref (c))
 132     {
 133       int s;
 134       unsigned int split_hash = 0;
 135       for (s = 0; s < mformat->n_split_vars; ++s)
 136         {
 137           const struct variable *svar = mformat->split_vars[s];
 138           const union value *sv = case_data (c, svar);
 139           split_hash = value_hash (sv, var_get_width (svar), split_hash);
 140         }
 141
 142       if (matrices == NULL || prev_split_hash != split_hash)
 143         {
 144           row = (mformat->triangle == LOWER && mformat->diagonal == NO_DIAGONAL) ?
 145             1 : 0;
 146
 147           n_splits++;
 148           matrices = xrealloc (matrices, sizeof (double*)  * n_splits);
 149           matrices[n_splits - 1] = xmalloc (sizeof_matrix);
 150         }
 151
 152       prev_split_hash = split_hash;
 153
 154       int c_offset = (mformat->triangle == UPPER) ? row : 0;
 155       if (mformat->triangle == UPPER && mformat->diagonal == NO_DIAGONAL)
 156         c_offset++;
 157       const union value *v = case_data (c, mformat->rowtype);
 158       const char *val = (const char *) value_str (v, 8);
 159       if (0 == strncasecmp (val, "corr    ", 8) ||
 160           0 == strncasecmp (val, "cov     ", 8))
 161         {
 162           int col;
 163           for (col = c_offset; col < mformat->n_continuous_vars; ++col)
 164             {
 165               const struct variable *var =
 166                 dict_get_var (dict,
 167                               1 + col - c_offset +
 168                               var_get_dict_index (mformat->varname));
 169
 170               double e = case_data (c, var)->f;
 171               if (e == SYSMIS)
 172                 continue;
 173
 174
 175               (matrices[n_splits-1])[col + mformat->n_continuous_vars * row] = e;
 176               (matrices[n_splits-1]) [row + mformat->n_continuous_vars * col] = e;
 177             }
 178           row++;
 179         }
 180     }
 181   casereader_destroy (pass0);
 182
 183   /* Now make a second pass to fill in the other triangle from our
 184      temporary matrix */
 185   const int idx = var_get_dict_index (mformat->varname);
 186   row = 0;
 187   struct ccase *prev_case = NULL;
 188   prev_split_hash = 1;
 189   n_splits = 0;
 190   for (; (c = casereader_read (casereader0)) != NULL; prev_case = c)
 191     {
 192       int s;
 193       unsigned int split_hash = 0;
 194       for (s = 0; s < mformat->n_split_vars; ++s)
 195         {
 196           const struct variable *svar = mformat->split_vars[s];
 197           const union value *sv = case_data (c, svar);
 198           split_hash = value_hash (sv, var_get_width (svar), split_hash);
 199         }
 200       if (prev_split_hash != split_hash)
 201         {
 202           n_splits++;
 203           row = 0;
 204         }
 205
 206       prev_split_hash = split_hash;
 207
 208       case_unref (prev_case);
 209       struct ccase *outcase = case_create (proto);
 210       case_copy (outcase, 0, c, 0, caseproto_get_n_widths (proto));
 211       const union value *v = case_data (c, mformat->rowtype);
 212       const char *val = (const char *) value_str (v, 8);
 213       if (0 == strncasecmp (val, "corr    ", 8) ||
 214           0 == strncasecmp (val, "cov     ", 8))
 215         {
 216           int col;
 217           const struct variable *var = dict_get_var (dict, idx + 1 + row);
 218           set_varname_column (outcase, mformat, var_get_name (var), 8);
 219           value_copy (case_data_rw (outcase, mformat->rowtype), v, 8);
 220
 221           for (col = 0; col < mformat->n_continuous_vars; ++col)
 222             {
 223               union value *dest_val =
 224                 case_data_rw_idx (outcase,
 225                                   1 + col + var_get_dict_index (mformat->varname));
 226               dest_val->f = (matrices[n_splits - 1])[col + mformat->n_continuous_vars * row];
 227               if (col == row && mformat->diagonal == NO_DIAGONAL)
 228                 dest_val->f = 1.0;
 229             }
 230           row++;
 231         }
 232       else
 233         {
 234           set_varname_column (outcase, mformat, "        ", 8);
 235         }
 236
 237       /* Special case for SD and N_VECTOR: Rewrite as STDDEV and N respectively */
 238       if (0 == strncasecmp (val, "sd      ", 8))
 239         {
 240           value_copy_buf_rpad (case_data_rw (outcase, mformat->rowtype), 8,
 241                                (uint8_t *) "STDDEV", 6, ' ');
 242         }
 243       else if (0 == strncasecmp (val, "n_vector", 8))
 244         {
 245           value_copy_buf_rpad (case_data_rw (outcase, mformat->rowtype), 8,
 246                                (uint8_t *) "N", 1, ' ');
 247         }
 248
 249       casewriter_write (writer, outcase);
 250     }
 251
 252   /* If NODIAGONAL is specified, then a final case must be written */
 253   if (mformat->diagonal == NO_DIAGONAL)
 254     {
 255       int col;
 256       struct ccase *outcase = case_create (proto);
 257
 258       if (prev_case)
 259         case_copy (outcase, 0, prev_case, 0, caseproto_get_n_widths (proto));
 260
 261
 262       const struct variable *var = dict_get_var (dict, idx + 1 + row);
 263       set_varname_column (outcase, mformat, var_get_name (var), 8);
 264
 265       for (col = 0; col < mformat->n_continuous_vars; ++col)
 266         {
 267           union value *dest_val =
 268             case_data_rw_idx (outcase, 1 + col +
 269                               var_get_dict_index (mformat->varname));
 270           dest_val->f = (matrices[n_splits - 1]) [col + mformat->n_continuous_vars * row];
 271           if (col == row && mformat->diagonal == NO_DIAGONAL)
 272             dest_val->f = 1.0;
 273         }
 274
 275       casewriter_write (writer, outcase);
 276     }
 277
 278   if (prev_case)
 279     case_unref (prev_case);
 280
 281   int i;
 282   for (i = 0 ; i < n_splits; ++i)
 283     free (matrices[i]);
 284   free (matrices);
 285   struct casereader *reader1 = casewriter_make_reader (writer);
 286   casereader_destroy (casereader0);
 287   return reader1;
 288 }
 289
 290 int
 291 cmd_matrix (struct lexer *lexer, struct dataset *ds)
 292 {
 293   struct dictionary *dict;
 294   struct data_parser *parser;
 295   struct dfm_reader *reader;
 296   struct file_handle *fh = NULL;
 297   char *encoding = NULL;
 298   struct matrix_format mformat;
 299   int i;
 300   size_t n_names;
 301   char **names = NULL;
 302
 303   mformat.triangle = LOWER;
 304   mformat.diagonal = DIAGONAL;
 305
 306   dict = (in_input_program ()
 307           ? dataset_dict (ds)
 308           : dict_create (get_default_encoding ()));
 309   parser = data_parser_create (dict);
 310   reader = NULL;
 311
 312   data_parser_set_type (parser, DP_DELIMITED);
 313   data_parser_set_warn_missing_fields (parser, false);
 314   data_parser_set_span (parser, false);
 315
 316   mformat.rowtype = dict_create_var (dict, "ROWTYPE_", 8);
 317   mformat.varname = dict_create_var (dict, "VARNAME_", 8);
 318
 319   mformat.n_continuous_vars = 0;
 320   mformat.n_split_vars = 0;
 321
 322   if (! lex_force_match_id (lexer, "VARIABLES"))
 323     goto error;
 324
 325   lex_match (lexer, T_EQUALS);
 326
 327   if (! parse_mixed_vars (lexer, dict, &names, &n_names, 0))
 328     {
 329       int i;
 330       for (i = 0; i < n_names; ++i)
 331         free (names[i]);
 332       free (names);
 333       goto error;
 334     }
 335
 336   for (i = 0; i < n_names; ++i)
 337     {
 338       if (0 == strcasecmp (names[i], "ROWTYPE_"))
 339         {
 340           const struct fmt_spec fmt = fmt_for_input (FMT_A, 8, 0);
 341           data_parser_add_delimited_field (parser,
 342                                            &fmt,
 343                                            var_get_case_index (mformat.rowtype),
 344                                            "ROWTYPE_");
 345         }
 346       else
 347         {
 348           const struct fmt_spec fmt = fmt_for_input (FMT_F, 10, 4);
 349           struct variable *v = dict_create_var (dict, names[i], 0);
 350           var_set_both_formats (v, &fmt);
 351           data_parser_add_delimited_field (parser,
 352                                            &fmt,
 353                                            var_get_case_index (mformat.varname) +
 354                                            ++mformat.n_continuous_vars,
 355                                            names[i]);
 356         }
 357     }
 358   for (i = 0; i < n_names; ++i)
 359     free (names[i]);
 360   free (names);
 361
 362   while (lex_token (lexer) != T_ENDCMD)
 363     {
 364       if (! lex_force_match (lexer, T_SLASH))
 365         goto error;
 366
 367       if (lex_match_id (lexer, "FORMAT"))
 368         {
 369           lex_match (lexer, T_EQUALS);
 370
 371           while (lex_token (lexer) != T_SLASH && (lex_token (lexer) != T_ENDCMD))
 372             {
 373               if (lex_match_id (lexer, "LIST"))
 374                 {
 375                   data_parser_set_span (parser, false);
 376                 }
 377               else if (lex_match_id (lexer, "FREE"))
 378                 {
 379                   data_parser_set_span (parser, true);
 380                 }
 381               else if (lex_match_id (lexer, "UPPER"))
 382                 {
 383                   mformat.triangle = UPPER;
 384                 }
 385               else if (lex_match_id (lexer, "LOWER"))
 386                 {
 387                   mformat.triangle = LOWER;
 388                 }
 389               else if (lex_match_id (lexer, "FULL"))
 390                 {
 391                   mformat.triangle = FULL;
 392                 }
 393               else if (lex_match_id (lexer, "DIAGONAL"))
 394                 {
 395                   mformat.diagonal = DIAGONAL;
 396                 }
 397               else if (lex_match_id (lexer, "NODIAGONAL"))
 398                 {
 399                   mformat.diagonal = NO_DIAGONAL;
 400                 }
 401               else
 402                 {
 403                   lex_error (lexer, NULL);
 404                   goto error;
 405                 }
 406             }
 407         }
 408       else if (lex_match_id (lexer, "FILE"))
 409         {
 410           lex_match (lexer, T_EQUALS);
 411           fh_unref (fh);
 412           fh = fh_parse (lexer, FH_REF_FILE | FH_REF_INLINE, NULL);
 413           if (fh == NULL)
 414             goto error;
 415         }
 416       else if (lex_match_id (lexer, "SPLIT"))
 417         {
 418           lex_match (lexer, T_EQUALS);
 419           if (! parse_variables (lexer, dict, &mformat.split_vars, &mformat.n_split_vars, 0))
 420             {
 421               free (mformat.split_vars);
 422               goto error;
 423             }
 424           int i;
 425           for (i = 0; i < mformat.n_split_vars; ++i)
 426             {
 427               const struct fmt_spec fmt = fmt_for_input (FMT_F, 4, 0);
 428               var_set_both_formats (mformat.split_vars[i], &fmt);
 429             }
 430           dict_reorder_vars (dict, mformat.split_vars, mformat.n_split_vars);
 431           mformat.n_continuous_vars -= mformat.n_split_vars;
 432         }
 433       else
 434         {
 435           lex_error (lexer, NULL);
 436           goto error;
 437         }
 438     }
 439
 440   if (mformat.diagonal == NO_DIAGONAL && mformat.triangle == FULL)
 441     {
 442       msg (SE, _("FORMAT = FULL and FORMAT = NODIAGONAL are mutually exclusive."));
 443       goto error;
 444     }
 445
 446   if (fh == NULL)
 447     fh = fh_inline_file ();
 448   fh_set_default_handle (fh);
 449
 450   if (!data_parser_any_fields (parser))
 451     {
 452       msg (SE, _("At least one variable must be specified."));
 453       goto error;
 454     }
 455
 456   if (lex_end_of_command (lexer) != CMD_SUCCESS)
 457     goto error;
 458
 459   reader = dfm_open_reader (fh, lexer, encoding);
 460   if (reader == NULL)
 461     goto error;
 462
 463   if (in_input_program ())
 464     {
 465       struct data_list_trns *trns = xmalloc (sizeof *trns);
 466       trns->parser = parser;
 467       trns->reader = reader;
 468       trns->end = NULL;
 469       add_transformation (ds, data_list_trns_proc, data_list_trns_free, trns);
 470     }
 471   else
 472     {
 473       data_parser_make_active_file (parser, ds, reader, dict, preprocess, &mformat);
 474     }
 475
 476   fh_unref (fh);
 477   free (encoding);
 478
 479   return CMD_DATA_LIST;
 480
 481  error:
 482   data_parser_destroy (parser);
 483   if (!in_input_program ())
 484     dict_destroy (dict);
 485   fh_unref (fh);
 486   free (encoding);
 487   return CMD_CASCADING_FAILURE;
 488 }
 489
 490 \f
 491 /* Input procedure. */
 492
 493 /* Destroys DATA LIST transformation TRNS.
 494    Returns true if successful, false if an I/O error occurred. */
 495 static bool
 496 data_list_trns_free (void *trns_)
 497 {
 498   struct data_list_trns *trns = trns_;
 499   data_parser_destroy (trns->parser);
 500   dfm_close_reader (trns->reader);
 501   free (trns);
 502   return true;
 503 }
 504
 505 /* Handle DATA LIST transformation TRNS, parsing data into *C. */
 506 static int
 507 data_list_trns_proc (void *trns_, struct ccase **c, casenumber case_num UNUSED)
 508 {
 509   struct data_list_trns *trns = trns_;
 510   int retval;
 511
 512   *c = case_unshare (*c);
 513   if (data_parser_parse (trns->parser, trns->reader, *c))
 514     retval = TRNS_CONTINUE;
 515   else if (dfm_reader_error (trns->reader) || dfm_eof (trns->reader) > 1)
 516     {
 517       /* An I/O error, or encountering end of file for a second
 518          time, should be escalated into a more serious error. */
 519       retval = TRNS_ERROR;
 520     }
 521   else
 522     retval = TRNS_END_FILE;
 523
 524   /* If there was an END subcommand handle it. */
 525   if (trns->end != NULL)
 526     {
 527       double *end = &case_data_rw (*c, trns->end)->f;
 528       if (retval == TRNS_END_FILE)
 529         {
 530           *end = 1.0;
 531           retval = TRNS_CONTINUE;
 532         }
 533       else
 534         *end = 0.0;
 535     }
 536
 537   return retval;
 538 }
 539