11e76cd1da3bb635b45b53180f2b9ed016d823bf
[pspp] / src / language / stats / crosstabs.q
1 /* PSPP - a program for statistical analysis.
2    Copyright (C) 1997-9, 2000, 2006, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2016 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    - How to calculate significance of some symmetric and directional measures?
20    - How to calculate ASE for symmetric Somers ' d?
21    - How to calculate ASE for Goodman and Kruskal's tau?
22    - How to calculate approx. T of symmetric uncertainty coefficient?
23
24 */
25
26 #include <config.h>
27
28 #include <ctype.h>
29 #include <float.h>
30 #include <gsl/gsl_cdf.h>
31 #include <stdlib.h>
32 #include <stdio.h>
33
34 #include "data/case.h"
35 #include "data/casegrouper.h"
36 #include "data/casereader.h"
37 #include "data/data-out.h"
38 #include "data/dataset.h"
39 #include "data/dictionary.h"
40 #include "data/format.h"
41 #include "data/value-labels.h"
42 #include "data/variable.h"
43 #include "language/command.h"
44 #include "language/stats/freq.h"
45 #include "language/dictionary/split-file.h"
46 #include "language/lexer/lexer.h"
47 #include "language/lexer/variable-parser.h"
48 #include "libpspp/array.h"
49 #include "libpspp/assertion.h"
50 #include "libpspp/compiler.h"
51 #include "libpspp/hash-functions.h"
52 #include "libpspp/hmap.h"
53 #include "libpspp/hmapx.h"
54 #include "libpspp/message.h"
55 #include "libpspp/misc.h"
56 #include "libpspp/pool.h"
57 #include "libpspp/str.h"
58 #include "output/pivot-table.h"
59 #include "output/chart-item.h"
60 #include "output/charts/barchart.h"
61
62 #include "gl/minmax.h"
63 #include "gl/xalloc.h"
64 #include "gl/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      count=roundwhat:asis/case/!cell,
78            roundhow:!round/truncate;
79      +write[wr_]=none,cells,all;
80      +format=val:!avalue/dvalue,
81              indx:!noindex/index,
82              tabl:!tables/notables,
83              box:!box/nobox,
84              pivot:!pivot/nopivot;
85      +barchart=;
86      +cells[cl_]=count,expected,row,column,total,residual,sresidual,
87                  asresidual,all,none;
88      +statistics[st_]=chisq,phi,cc,lambda,uc,none,btau,ctau,risk,gamma,d,
89                       kappa,eta,corr,all.
90 */
91 /* (declarations) */
92 /* (functions) */
93
94 /* Number of chi-square statistics. */
95 #define N_CHISQ 5
96
97 /* Number of symmetric statistics. */
98 #define N_SYMMETRIC 9
99
100 /* Number of directional statistics. */
101 #define N_DIRECTIONAL 13
102
103
104 /* Indexes into the 'vars' member of struct crosstabulation and
105    struct crosstab member. */
106 enum
107   {
108     ROW_VAR = 0,                /* Row variable. */
109     COL_VAR = 1                 /* Column variable. */
110     /* Higher indexes cause multiple tables to be output. */
111   };
112
113 struct xtab_var
114   {
115     const struct variable *var;
116     union value *values;
117     size_t n_values;
118   };
119
120 /* A crosstabulation of 2 or more variables. */
121 struct crosstabulation
122   {
123     struct crosstabs_proc *proc;
124     struct fmt_spec weight_format; /* Format for weight variable. */
125     double missing;             /* Weight of missing cases. */
126
127     /* Variables (2 or more). */
128     int n_vars;
129     struct xtab_var *vars;
130
131     /* Constants (0 or more). */
132     int n_consts;
133     struct xtab_var *const_vars;
134     size_t *const_indexes;
135
136     /* Data. */
137     struct hmap data;
138     struct freq **entries;
139     size_t n_entries;
140
141     /* Number of statistically interesting columns/rows
142        (columns/rows with data in them). */
143     int ns_cols, ns_rows;
144
145     /* Matrix contents. */
146     double *mat;                /* Matrix proper. */
147     double *row_tot;            /* Row totals. */
148     double *col_tot;            /* Column totals. */
149     double total;               /* Grand total. */
150   };
151
152 /* Integer mode variable info. */
153 struct var_range
154   {
155     struct hmap_node hmap_node; /* In struct crosstabs_proc var_ranges map. */
156     const struct variable *var; /* The variable. */
157     int min;                    /* Minimum value. */
158     int max;                    /* Maximum value + 1. */
159     int count;                  /* max - min. */
160   };
161
162 struct crosstabs_proc
163   {
164     const struct dictionary *dict;
165     enum { INTEGER, GENERAL } mode;
166     enum mv_class exclude;
167     bool pivot;
168     bool barchart;
169     bool bad_warn;
170     struct fmt_spec weight_format;
171
172     /* Variables specifies on VARIABLES. */
173     const struct variable **variables;
174     size_t n_variables;
175     struct hmap var_ranges;
176
177     /* TABLES. */
178     struct crosstabulation *pivots;
179     int n_pivots;
180
181     /* CELLS. */
182     int n_cells;                /* Number of cells requested. */
183     unsigned int cells;         /* Bit k is 1 if cell k is requested. */
184     int a_cells[CRS_CL_count];  /* 0...n_cells-1 are the requested cells. */
185
186     /* Rounding of cells. */
187     bool round_case_weights;    /* Round case weights? */
188     bool round_cells;           /* If !round_case_weights, round cells? */
189     bool round_down;            /* Round down? (otherwise to nearest) */
190
191     /* STATISTICS. */
192     unsigned int statistics;    /* Bit k is 1 if statistic k is requested. */
193
194     bool descending;            /* True if descending sort order is requested. */
195   };
196
197 const struct var_range *get_var_range (const struct crosstabs_proc *,
198                                        const struct variable *);
199
200 static bool should_tabulate_case (const struct crosstabulation *,
201                                   const struct ccase *, enum mv_class exclude);
202 static void tabulate_general_case (struct crosstabulation *, const struct ccase *,
203                                    double weight);
204 static void tabulate_integer_case (struct crosstabulation *, const struct ccase *,
205                                    double weight);
206 static void postcalc (struct crosstabs_proc *);
207
208 static double
209 round_weight (const struct crosstabs_proc *proc, double weight)
210 {
211   return proc->round_down ? floor (weight) : floor (weight + 0.5);
212 }
213
214 #define FOR_EACH_POPULATED_COLUMN(C, XT) \
215   for (int C = next_populated_column (0, XT); \
216        C < (XT)->vars[COL_VAR].n_values;      \
217        C = next_populated_column (C + 1, XT))
218 static int
219 next_populated_column (int c, const struct crosstabulation *xt)
220 {
221   int n_columns = xt->vars[COL_VAR].n_values;
222   for (; c < n_columns; c++)
223     if (xt->col_tot[c])
224       break;
225   return c;
226 }
227
228 #define FOR_EACH_POPULATED_ROW(R, XT) \
229   for (int R = next_populated_row (0, XT); R < (XT)->vars[ROW_VAR].n_values; \
230        R = next_populated_row (R + 1, XT))
231 static int
232 next_populated_row (int r, const struct crosstabulation *xt)
233 {
234   int n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
235   for (; r < n_rows; r++)
236     if (xt->row_tot[r])
237       break;
238   return r;
239 }
240
241 /* Parses and executes the CROSSTABS procedure. */
242 int
243 cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds)
244 {
245   struct var_range *range, *next_range;
246   struct crosstabs_proc proc;
247   struct casegrouper *grouper;
248   struct casereader *input, *group;
249   struct cmd_crosstabs cmd;
250   struct crosstabulation *xt;
251   int result;
252   bool ok;
253   int i;
254
255   proc.dict = dataset_dict (ds);
256   proc.bad_warn = true;
257   proc.variables = NULL;
258   proc.n_variables = 0;
259   hmap_init (&proc.var_ranges);
260   proc.pivots = NULL;
261   proc.n_pivots = 0;
262   proc.descending = false;
263   proc.weight_format = *dict_get_weight_format (dataset_dict (ds));
264
265   if (!parse_crosstabs (lexer, ds, &cmd, &proc))
266     {
267       result = CMD_FAILURE;
268       goto exit;
269     }
270
271   proc.mode = proc.n_variables ? INTEGER : GENERAL;
272   proc.barchart = cmd.sbc_barchart > 0;
273
274   proc.descending = cmd.val == CRS_DVALUE;
275
276   proc.round_case_weights = cmd.sbc_count && cmd.roundwhat == CRS_CASE;
277   proc.round_cells = cmd.sbc_count && cmd.roundwhat == CRS_CELL;
278   proc.round_down = cmd.roundhow == CRS_TRUNCATE;
279
280   /* CELLS. */
281   if (!cmd.sbc_cells)
282     proc.cells = 1u << CRS_CL_COUNT;
283   else if (cmd.a_cells[CRS_CL_ALL])
284     proc.cells = UINT_MAX;
285   else
286     {
287       proc.cells = 0;
288       for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
289         if (cmd.a_cells[i])
290           proc.cells |= 1u << i;
291       if (proc.cells == 0)
292         proc.cells = ((1u << CRS_CL_COUNT)
293                        | (1u << CRS_CL_ROW)
294                        | (1u << CRS_CL_COLUMN)
295                        | (1u << CRS_CL_TOTAL));
296     }
297   proc.cells &= ((1u << CRS_CL_count) - 1);
298   proc.cells &= ~((1u << CRS_CL_NONE) | (1u << CRS_CL_ALL));
299   proc.n_cells = 0;
300   for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
301     if (proc.cells & (1u << i))
302       proc.a_cells[proc.n_cells++] = i;
303
304   /* STATISTICS. */
305   if (cmd.a_statistics[CRS_ST_ALL])
306     proc.statistics = UINT_MAX;
307   else if (cmd.sbc_statistics)
308     {
309       int i;
310
311       proc.statistics = 0;
312       for (i = 0; i < CRS_ST_count; i++)
313         if (cmd.a_statistics[i])
314           proc.statistics |= 1u << i;
315       if (proc.statistics == 0)
316         proc.statistics |= 1u << CRS_ST_CHISQ;
317     }
318   else
319     proc.statistics = 0;
320
321   /* MISSING. */
322   proc.exclude = (cmd.miss == CRS_TABLE ? MV_ANY
323                    : cmd.miss == CRS_INCLUDE ? MV_SYSTEM
324                    : MV_NEVER);
325   if (proc.mode == GENERAL && proc.exclude == MV_NEVER)
326     {
327       msg (SE, _("Missing mode %s not allowed in general mode.  "
328                  "Assuming %s."), "REPORT", "MISSING=TABLE");
329       proc.exclude = MV_ANY;
330     }
331
332   /* PIVOT. */
333   proc.pivot = cmd.pivot == CRS_PIVOT;
334
335   input = casereader_create_filter_weight (proc_open (ds), dataset_dict (ds),
336                                            NULL, NULL);
337   grouper = casegrouper_create_splits (input, dataset_dict (ds));
338   while (casegrouper_get_next_group (grouper, &group))
339     {
340       struct ccase *c;
341
342       /* Output SPLIT FILE variables. */
343       c = casereader_peek (group, 0);
344       if (c != NULL)
345         {
346           output_split_file_values (ds, c);
347           case_unref (c);
348         }
349
350       /* Initialize hash tables. */
351       for (xt = &proc.pivots[0]; xt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; xt++)
352         hmap_init (&xt->data);
353
354       /* Tabulate. */
355       for (; (c = casereader_read (group)) != NULL; case_unref (c))
356         for (xt = &proc.pivots[0]; xt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; xt++)
357           {
358             double weight = dict_get_case_weight (dataset_dict (ds), c,
359                                                   &proc.bad_warn);
360             if (cmd.roundwhat == CRS_CASE)
361               {
362                 weight = round_weight (&proc, weight);
363                 if (weight == 0.)
364                   continue;
365               }
366             if (should_tabulate_case (xt, c, proc.exclude))
367               {
368                 if (proc.mode == GENERAL)
369                   tabulate_general_case (xt, c, weight);
370                 else
371                   tabulate_integer_case (xt, c, weight);
372               }
373             else
374               xt->missing += weight;
375           }
376       casereader_destroy (group);
377
378       /* Output. */
379       postcalc (&proc);
380     }
381   ok = casegrouper_destroy (grouper);
382   ok = proc_commit (ds) && ok;
383
384   result = ok ? CMD_SUCCESS : CMD_CASCADING_FAILURE;
385
386 exit:
387   free (proc.variables);
388   HMAP_FOR_EACH_SAFE (range, next_range, struct var_range, hmap_node,
389                       &proc.var_ranges)
390     {
391       hmap_delete (&proc.var_ranges, &range->hmap_node);
392       free (range);
393     }
394   for (xt = &proc.pivots[0]; xt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; xt++)
395     {
396       free (xt->vars);
397       free (xt->const_vars);
398       free (xt->const_indexes);
399     }
400   free (proc.pivots);
401
402   return result;
403 }
404
405 /* Parses the TABLES subcommand. */
406 static int
407 crs_custom_tables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
408                    struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
409 {
410   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
411   struct const_var_set *var_set;
412   int n_by;
413   const struct variable ***by = NULL;
414   int *by_iter;
415   size_t *by_nvar = NULL;
416   size_t nx = 1;
417   bool ok = false;
418   int i;
419
420   /* Ensure that this is a TABLES subcommand. */
421   if (!lex_match_id (lexer, "TABLES")
422       && (lex_token (lexer) != T_ID ||
423           dict_lookup_var (dataset_dict (ds), lex_tokcstr (lexer)) == NULL)
424       && lex_token (lexer) != T_ALL)
425     return 2;
426   lex_match (lexer, T_EQUALS);
427
428   if (proc->variables != NULL)
429     var_set = const_var_set_create_from_array (proc->variables,
430                                                proc->n_variables);
431   else
432     var_set = const_var_set_create_from_dict (dataset_dict (ds));
433   assert (var_set != NULL);
434
435   for (n_by = 0; ;)
436     {
437       by = xnrealloc (by, n_by + 1, sizeof *by);
438       by_nvar = xnrealloc (by_nvar, n_by + 1, sizeof *by_nvar);
439       if (!parse_const_var_set_vars (lexer, var_set, &by[n_by], &by_nvar[n_by],
440                                      PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH))
441         goto done;
442       if (xalloc_oversized (nx, by_nvar[n_by]))
443         {
444           msg (SE, _("Too many cross-tabulation variables or dimensions."));
445           goto done;
446         }
447       nx *= by_nvar[n_by];
448       n_by++;
449
450       if (!lex_match (lexer, T_BY))
451         {
452           if (n_by < 2)
453             goto done;
454           else
455             break;
456         }
457     }
458
459   by_iter = xcalloc (n_by, sizeof *by_iter);
460   proc->pivots = xnrealloc (proc->pivots,
461                             proc->n_pivots + nx, sizeof *proc->pivots);
462   for (i = 0; i < nx; i++)
463     {
464       struct crosstabulation *xt = &proc->pivots[proc->n_pivots++];
465       int j;
466
467       xt->proc = proc;
468       xt->weight_format = proc->weight_format;
469       xt->missing = 0.;
470       xt->n_vars = n_by;
471       xt->vars = xcalloc (n_by, sizeof *xt->vars);
472       xt->n_consts = 0;
473       xt->const_vars = NULL;
474       xt->const_indexes = NULL;
475
476       for (j = 0; j < n_by; j++)
477         xt->vars[j].var = by[j][by_iter[j]];
478
479       for (j = n_by - 1; j >= 0; j--)
480         {
481           if (++by_iter[j] < by_nvar[j])
482             break;
483           by_iter[j] = 0;
484         }
485     }
486   free (by_iter);
487   ok = true;
488
489 done:
490   /* All return paths lead here. */
491   for (i = 0; i < n_by; i++)
492     free (by[i]);
493   free (by);
494   free (by_nvar);
495
496   const_var_set_destroy (var_set);
497
498   return ok;
499 }
500
501 /* Parses the VARIABLES subcommand. */
502 static int
503 crs_custom_variables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
504                       struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
505 {
506   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
507   if (proc->n_pivots)
508     {
509       msg (SE, _("%s must be specified before %s."), "VARIABLES", "TABLES");
510       return 0;
511     }
512
513   lex_match (lexer, T_EQUALS);
514
515   for (;;)
516     {
517       size_t orig_nv = proc->n_variables;
518       size_t i;
519
520       long min, max;
521
522       if (!parse_variables_const (lexer, dataset_dict (ds),
523                                   &proc->variables, &proc->n_variables,
524                                   (PV_APPEND | PV_NUMERIC
525                                    | PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH)))
526         return 0;
527
528       if (!lex_force_match (lexer, T_LPAREN))
529           goto lossage;
530
531       if (!lex_force_int (lexer))
532         goto lossage;
533       min = lex_integer (lexer);
534       lex_get (lexer);
535
536       lex_match (lexer, T_COMMA);
537
538       if (!lex_force_int (lexer))
539         goto lossage;
540       max = lex_integer (lexer);
541       if (max < min)
542         {
543           msg (SE, _("Maximum value (%ld) less than minimum value (%ld)."),
544                max, min);
545           goto lossage;
546         }
547       lex_get (lexer);
548
549       if (!lex_force_match (lexer, T_RPAREN))
550         goto lossage;
551
552       for (i = orig_nv; i < proc->n_variables; i++)
553         {
554           const struct variable *var = proc->variables[i];
555           struct var_range *vr = xmalloc (sizeof *vr);
556
557           vr->var = var;
558           vr->min = min;
559           vr->max = max;
560           vr->count = max - min + 1;
561           hmap_insert (&proc->var_ranges, &vr->hmap_node,
562                        hash_pointer (var, 0));
563         }
564
565       if (lex_token (lexer) == T_SLASH)
566         break;
567     }
568
569   return 1;
570
571  lossage:
572   free (proc->variables);
573   proc->variables = NULL;
574   proc->n_variables = 0;
575   return 0;
576 }
577 \f
578 /* Data file processing. */
579
580 const struct var_range *
581 get_var_range (const struct crosstabs_proc *proc, const struct variable *var)
582 {
583   if (!hmap_is_empty (&proc->var_ranges))
584     {
585       const struct var_range *range;
586
587       HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (range, struct var_range, hmap_node,
588                                hash_pointer (var, 0), &proc->var_ranges)
589         if (range->var == var)
590           return range;
591     }
592
593   return NULL;
594 }
595
596 static bool
597 should_tabulate_case (const struct crosstabulation *xt, const struct ccase *c,
598                       enum mv_class exclude)
599 {
600   int j;
601   for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
602     {
603       const struct variable *var = xt->vars[j].var;
604       const struct var_range *range = get_var_range (xt->proc, var);
605
606       if (var_is_value_missing (var, case_data (c, var), exclude))
607         return false;
608
609       if (range != NULL)
610         {
611           double num = case_num (c, var);
612           if (num < range->min || num >= range->max + 1.)
613             return false;
614         }
615     }
616   return true;
617 }
618
619 static void
620 tabulate_integer_case (struct crosstabulation *xt, const struct ccase *c,
621                        double weight)
622 {
623   struct freq *te;
624   size_t hash;
625   int j;
626
627   hash = 0;
628   for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
629     {
630       /* Throw away fractional parts of values. */
631       hash = hash_int (case_num (c, xt->vars[j].var), hash);
632     }
633
634   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct freq, node, hash, &xt->data)
635     {
636       for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
637         if ((int) case_num (c, xt->vars[j].var) != (int) te->values[j].f)
638           goto no_match;
639
640       /* Found an existing entry. */
641       te->count += weight;
642       return;
643
644     no_match: ;
645     }
646
647   /* No existing entry.  Create a new one. */
648   te = xmalloc (table_entry_size (xt->n_vars));
649   te->count = weight;
650   for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
651     te->values[j].f = (int) case_num (c, xt->vars[j].var);
652   hmap_insert (&xt->data, &te->node, hash);
653 }
654
655 static void
656 tabulate_general_case (struct crosstabulation *xt, const struct ccase *c,
657                        double weight)
658 {
659   struct freq *te;
660   size_t hash;
661   int j;
662
663   hash = 0;
664   for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
665     {
666       const struct variable *var = xt->vars[j].var;
667       hash = value_hash (case_data (c, var), var_get_width (var), hash);
668     }
669
670   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct freq, node, hash, &xt->data)
671     {
672       for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
673         {
674           const struct variable *var = xt->vars[j].var;
675           if (!value_equal (case_data (c, var), &te->values[j],
676                             var_get_width (var)))
677             goto no_match;
678         }
679
680       /* Found an existing entry. */
681       te->count += weight;
682       return;
683
684     no_match: ;
685     }
686
687   /* No existing entry.  Create a new one. */
688   te = xmalloc (table_entry_size (xt->n_vars));
689   te->count = weight;
690   for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
691     {
692       const struct variable *var = xt->vars[j].var;
693       value_clone (&te->values[j], case_data (c, var), var_get_width (var));
694     }
695   hmap_insert (&xt->data, &te->node, hash);
696 }
697 \f
698 /* Post-data reading calculations. */
699
700 static int compare_table_entry_vars_3way (const struct freq *a,
701                                           const struct freq *b,
702                                           const struct crosstabulation *xt,
703                                           int idx0, int idx1);
704 static int compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_,
705                                      const void *xt_);
706 static int compare_table_entry_3way_inv (const void *ap_, const void *bp_,
707                                      const void *xt_);
708
709 static void enum_var_values (const struct crosstabulation *, int var_idx,
710                              bool descending);
711 static void free_var_values (const struct crosstabulation *, int var_idx);
712 static void output_crosstabulation (struct crosstabs_proc *,
713                                 struct crosstabulation *);
714 static void make_crosstabulation_subset (struct crosstabulation *xt,
715                                      size_t row0, size_t row1,
716                                      struct crosstabulation *subset);
717 static void make_summary_table (struct crosstabs_proc *);
718 static bool find_crosstab (struct crosstabulation *, size_t *row0p,
719                            size_t *row1p);
720
721 static void
722 postcalc (struct crosstabs_proc *proc)
723 {
724
725   /* Round hash table entries, if requested
726
727      If this causes any of the cell counts to fall to zero, delete those
728      cells. */
729   if (proc->round_cells)
730     for (struct crosstabulation *xt = proc->pivots;
731          xt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; xt++)
732       {
733         struct freq *e, *next;
734         HMAP_FOR_EACH_SAFE (e, next, struct freq, node, &xt->data)
735           {
736             e->count = round_weight (proc, e->count);
737             if (e->count == 0.0)
738               {
739                 hmap_delete (&xt->data, &e->node);
740                 free (e);
741               }
742           }
743       }
744
745   /* Convert hash tables into sorted arrays of entries. */
746   for (struct crosstabulation *xt = proc->pivots;
747        xt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; xt++)
748     {
749       struct freq *e;
750
751       xt->n_entries = hmap_count (&xt->data);
752       xt->entries = xnmalloc (xt->n_entries, sizeof *xt->entries);
753       size_t i = 0;
754       HMAP_FOR_EACH (e, struct freq, node, &xt->data)
755         xt->entries[i++] = e;
756       hmap_destroy (&xt->data);
757
758       sort (xt->entries, xt->n_entries, sizeof *xt->entries,
759             proc->descending ? compare_table_entry_3way_inv : compare_table_entry_3way,
760             xt);
761
762     }
763
764   make_summary_table (proc);
765
766   /* Output each pivot table. */
767   for (struct crosstabulation *xt = proc->pivots;
768        xt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; xt++)
769     {
770       if (proc->pivot || xt->n_vars == 2)
771         output_crosstabulation (proc, xt);
772       else
773         {
774           size_t row0 = 0, row1 = 0;
775           while (find_crosstab (xt, &row0, &row1))
776             {
777               struct crosstabulation subset;
778               make_crosstabulation_subset (xt, row0, row1, &subset);
779               output_crosstabulation (proc, &subset);
780               free (subset.const_indexes);
781             }
782         }
783       if (proc->barchart)
784         {
785           const struct variable **vars = xcalloc (xt->n_vars, sizeof *vars);
786           for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
787             vars[i] = xt->vars[i].var;
788           chart_item_submit (barchart_create (vars, xt->n_vars, _("Count"),
789                                               false,
790                                               xt->entries, xt->n_entries));
791           free (vars);
792         }
793     }
794
795   /* Free output and prepare for next split file. */
796   for (struct crosstabulation *xt = proc->pivots;
797        xt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; xt++)
798     {
799       xt->missing = 0.0;
800
801       /* Free the members that were allocated in this function(and the values
802          owned by the entries.
803
804          The other pointer members are either both allocated and destroyed at a
805          lower level (in output_crosstabulation), or both allocated and
806          destroyed at a higher level (in crs_custom_tables and free_proc,
807          respectively). */
808       for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
809         {
810           int width = var_get_width (xt->vars[i].var);
811           if (value_needs_init (width))
812             {
813               size_t j;
814
815               for (j = 0; j < xt->n_entries; j++)
816                 value_destroy (&xt->entries[j]->values[i], width);
817             }
818         }
819
820       for (size_t i = 0; i < xt->n_entries; i++)
821         free (xt->entries[i]);
822       free (xt->entries);
823     }
824 }
825
826 static void
827 make_crosstabulation_subset (struct crosstabulation *xt, size_t row0,
828                              size_t row1, struct crosstabulation *subset)
829 {
830   *subset = *xt;
831   if (xt->n_vars > 2)
832     {
833       assert (xt->n_consts == 0);
834       subset->n_vars = 2;
835       subset->vars = xt->vars;
836
837       subset->n_consts = xt->n_vars - 2;
838       subset->const_vars = xt->vars + 2;
839       subset->const_indexes = xcalloc (subset->n_consts,
840                                        sizeof *subset->const_indexes);
841       for (size_t i = 0; i < subset->n_consts; i++)
842         {
843           const union value *value = &xt->entries[row0]->values[2 + i];
844
845           for (size_t j = 0; j < xt->vars[2 + i].n_values; j++)
846             if (value_equal (&xt->vars[2 + i].values[j], value,
847                              var_get_width (xt->vars[2 + i].var)))
848               {
849                 subset->const_indexes[i] = j;
850                 goto found;
851               }
852           NOT_REACHED ();
853         found: ;
854         }
855     }
856   subset->entries = &xt->entries[row0];
857   subset->n_entries = row1 - row0;
858 }
859
860 static int
861 compare_table_entry_var_3way (const struct freq *a,
862                               const struct freq *b,
863                               const struct crosstabulation *xt,
864                               int idx)
865 {
866   return value_compare_3way (&a->values[idx], &b->values[idx],
867                              var_get_width (xt->vars[idx].var));
868 }
869
870 static int
871 compare_table_entry_vars_3way (const struct freq *a,
872                                const struct freq *b,
873                                const struct crosstabulation *xt,
874                                int idx0, int idx1)
875 {
876   int i;
877
878   for (i = idx1 - 1; i >= idx0; i--)
879     {
880       int cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, xt, i);
881       if (cmp != 0)
882         return cmp;
883     }
884   return 0;
885 }
886
887 /* Compare the struct freq at *AP to the one at *BP and
888    return a strcmp()-type result. */
889 static int
890 compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_, const void *xt_)
891 {
892   const struct freq *const *ap = ap_;
893   const struct freq *const *bp = bp_;
894   const struct freq *a = *ap;
895   const struct freq *b = *bp;
896   const struct crosstabulation *xt = xt_;
897   int cmp;
898
899   cmp = compare_table_entry_vars_3way (a, b, xt, 2, xt->n_vars);
900   if (cmp != 0)
901     return cmp;
902
903   cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, xt, ROW_VAR);
904   if (cmp != 0)
905     return cmp;
906
907   return compare_table_entry_var_3way (a, b, xt, COL_VAR);
908 }
909
910 /* Inverted version of compare_table_entry_3way */
911 static int
912 compare_table_entry_3way_inv (const void *ap_, const void *bp_, const void *xt_)
913 {
914   return -compare_table_entry_3way (ap_, bp_, xt_);
915 }
916
917 /* Output a table summarizing the cases processed. */
918 static void
919 make_summary_table (struct crosstabs_proc *proc)
920 {
921   struct pivot_table *table = pivot_table_create (N_("Summary"));
922   pivot_table_set_weight_var (table, dict_get_weight (proc->dict));
923
924   pivot_dimension_create (table, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Statistics"),
925                           N_("N"), PIVOT_RC_COUNT,
926                           N_("Percent"), PIVOT_RC_PERCENT);
927
928   struct pivot_dimension *cases = pivot_dimension_create (
929     table, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Cases"),
930     N_("Valid"), N_("Missing"), N_("Total"));
931   cases->root->show_label = true;
932
933   struct pivot_dimension *tables = pivot_dimension_create (
934     table, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Crosstabulation"));
935   for (struct crosstabulation *xt = &proc->pivots[0];
936        xt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; xt++)
937     {
938       struct string name = DS_EMPTY_INITIALIZER;
939       for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
940         {
941           if (i > 0)
942             ds_put_cstr (&name, " Ã— ");
943           ds_put_cstr (&name, var_to_string (xt->vars[i].var));
944         }
945
946       int row = pivot_category_create_leaf (
947         tables->root,
948         pivot_value_new_user_text_nocopy (ds_steal_cstr (&name)));
949
950       double valid = 0.;
951       for (size_t i = 0; i < xt->n_entries; i++)
952         valid += xt->entries[i]->count;
953
954       double n[3];
955       n[0] = valid;
956       n[1] = xt->missing;
957       n[2] = n[0] + n[1];
958       for (int i = 0; i < 3; i++)
959         {
960           pivot_table_put3 (table, 0, i, row, pivot_value_new_number (n[i]));
961           pivot_table_put3 (table, 1, i, row,
962                             pivot_value_new_number (n[i] / n[2] * 100.0));
963         }
964     }
965
966   pivot_table_submit (table);
967 }
968 \f
969 /* Output. */
970
971 static struct pivot_table *create_crosstab_table (
972   struct crosstabs_proc *, struct crosstabulation *,
973   size_t crs_leaves[CRS_CL_count]);
974 static struct pivot_table *create_chisq_table (struct crosstabulation *);
975 static struct pivot_table *create_sym_table (struct crosstabulation *);
976 static struct pivot_table *create_risk_table (
977   struct crosstabulation *, struct pivot_dimension **risk_statistics);
978 static struct pivot_table *create_direct_table (struct crosstabulation *);
979 static void display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *,
980                                      struct crosstabulation *,
981                                      struct pivot_table *,
982                                      size_t crs_leaves[CRS_CL_count]);
983 static void display_chisq (struct crosstabulation *, struct pivot_table *);
984 static void display_symmetric (struct crosstabs_proc *,
985                                struct crosstabulation *, struct pivot_table *);
986 static void display_risk (struct crosstabulation *, struct pivot_table *,
987                           struct pivot_dimension *risk_statistics);
988 static void display_directional (struct crosstabs_proc *,
989                                  struct crosstabulation *,
990                                  struct pivot_table *);
991 static void delete_missing (struct crosstabulation *);
992 static void build_matrix (struct crosstabulation *);
993
994 /* Output pivot table XT in the context of PROC. */
995 static void
996 output_crosstabulation (struct crosstabs_proc *proc, struct crosstabulation *xt)
997 {
998   for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
999     enum_var_values (xt, i, proc->descending);
1000
1001   if (xt->vars[COL_VAR].n_values == 0)
1002     {
1003       struct string vars;
1004       int i;
1005
1006       ds_init_cstr (&vars, var_to_string (xt->vars[0].var));
1007       for (i = 1; i < xt->n_vars; i++)
1008         ds_put_format (&vars, " Ã— %s", var_to_string (xt->vars[i].var));
1009
1010       /* TRANSLATORS: The %s here describes a crosstabulation.  It takes the
1011          form "var1 * var2 * var3 * ...".  */
1012       msg (SW, _("Crosstabulation %s contained no non-missing cases."),
1013            ds_cstr (&vars));
1014
1015       ds_destroy (&vars);
1016       for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
1017         free_var_values (xt, i);
1018       return;
1019     }
1020
1021   size_t crs_leaves[CRS_CL_count];
1022   struct pivot_table *table = (proc->cells
1023                                ? create_crosstab_table (proc, xt, crs_leaves)
1024                                : NULL);
1025   struct pivot_table *chisq = (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CHISQ)
1026                                ? create_chisq_table (xt)
1027                                : NULL);
1028   struct pivot_table *sym
1029     = (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)
1030                            | (1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
1031                            | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_CORR)
1032                            | (1u << CRS_ST_KAPPA))
1033        ? create_sym_table (xt)
1034        : NULL);
1035   struct pivot_dimension *risk_statistics = NULL;
1036   struct pivot_table *risk = (proc->statistics & (1u << CRS_ST_RISK)
1037                               ? create_risk_table (xt, &risk_statistics)
1038                               : NULL);
1039   struct pivot_table *direct
1040     = (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_LAMBDA) | (1u << CRS_ST_UC)
1041                            | (1u << CRS_ST_D) | (1u << CRS_ST_ETA))
1042        ? create_direct_table (xt)
1043        : NULL);
1044
1045   size_t row0 = 0;
1046   size_t row1 = 0;
1047   while (find_crosstab (xt, &row0, &row1))
1048     {
1049       struct crosstabulation x;
1050
1051       make_crosstabulation_subset (xt, row0, row1, &x);
1052
1053       size_t n_rows = x.vars[ROW_VAR].n_values;
1054       size_t n_cols = x.vars[COL_VAR].n_values;
1055       if (size_overflow_p (xtimes (xtimes (n_rows, n_cols), sizeof (double))))
1056         xalloc_die ();
1057       x.row_tot = xmalloc (n_rows * sizeof *x.row_tot);
1058       x.col_tot = xmalloc (n_cols * sizeof *x.col_tot);
1059       x.mat = xmalloc (n_rows * n_cols * sizeof *x.mat);
1060
1061       build_matrix (&x);
1062
1063       /* Find the first variable that differs from the last subtable. */
1064       if (table)
1065         display_crosstabulation (proc, &x, table, crs_leaves);
1066
1067       if (proc->exclude == MV_NEVER)
1068         delete_missing (&x);
1069
1070       if (chisq)
1071         display_chisq (&x, chisq);
1072
1073       if (sym)
1074         display_symmetric (proc, &x, sym);
1075       if (risk)
1076         display_risk (&x, risk, risk_statistics);
1077       if (direct)
1078         display_directional (proc, &x, direct);
1079
1080       free (x.mat);
1081       free (x.row_tot);
1082       free (x.col_tot);
1083       free (x.const_indexes);
1084     }
1085
1086   if (table)
1087     pivot_table_submit (table);
1088
1089   if (chisq)
1090     pivot_table_submit (chisq);
1091
1092   if (sym)
1093     pivot_table_submit (sym);
1094
1095   if (risk)
1096     {
1097       if (!pivot_table_is_empty (risk))
1098         pivot_table_submit (risk);
1099       else
1100         pivot_table_unref (risk);
1101     }
1102
1103   if (direct)
1104     pivot_table_submit (direct);
1105
1106   for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
1107     free_var_values (xt, i);
1108 }
1109
1110 static void
1111 build_matrix (struct crosstabulation *x)
1112 {
1113   const int col_var_width = var_get_width (x->vars[COL_VAR].var);
1114   const int row_var_width = var_get_width (x->vars[ROW_VAR].var);
1115   size_t n_rows = x->vars[ROW_VAR].n_values;
1116   size_t n_cols = x->vars[COL_VAR].n_values;
1117   int col, row;
1118   double *mp;
1119   struct freq **p;
1120
1121   mp = x->mat;
1122   col = row = 0;
1123   for (p = x->entries; p < &x->entries[x->n_entries]; p++)
1124     {
1125       const struct freq *te = *p;
1126
1127       while (!value_equal (&x->vars[ROW_VAR].values[row],
1128                            &te->values[ROW_VAR], row_var_width))
1129         {
1130           for (; col < n_cols; col++)
1131             *mp++ = 0.0;
1132           col = 0;
1133           row++;
1134         }
1135
1136       while (!value_equal (&x->vars[COL_VAR].values[col],
1137                            &te->values[COL_VAR], col_var_width))
1138         {
1139           *mp++ = 0.0;
1140           col++;
1141         }
1142
1143       *mp++ = te->count;
1144       if (++col >= n_cols)
1145         {
1146           col = 0;
1147           row++;
1148         }
1149     }
1150   while (mp < &x->mat[n_cols * n_rows])
1151     *mp++ = 0.0;
1152   assert (mp == &x->mat[n_cols * n_rows]);
1153
1154   /* Column totals, row totals, ns_rows. */
1155   mp = x->mat;
1156   for (col = 0; col < n_cols; col++)
1157     x->col_tot[col] = 0.0;
1158   for (row = 0; row < n_rows; row++)
1159     x->row_tot[row] = 0.0;
1160   x->ns_rows = 0;
1161   for (row = 0; row < n_rows; row++)
1162     {
1163       bool row_is_empty = true;
1164       for (col = 0; col < n_cols; col++)
1165         {
1166           if (*mp != 0.0)
1167             {
1168               row_is_empty = false;
1169               x->col_tot[col] += *mp;
1170               x->row_tot[row] += *mp;
1171             }
1172           mp++;
1173         }
1174       if (!row_is_empty)
1175         x->ns_rows++;
1176     }
1177   assert (mp == &x->mat[n_cols * n_rows]);
1178
1179   /* ns_cols. */
1180   x->ns_cols = 0;
1181   for (col = 0; col < n_cols; col++)
1182     for (row = 0; row < n_rows; row++)
1183       if (x->mat[col + row * n_cols] != 0.0)
1184         {
1185           x->ns_cols++;
1186           break;
1187         }
1188
1189   /* Grand total. */
1190   x->total = 0.0;
1191   for (col = 0; col < n_cols; col++)
1192     x->total += x->col_tot[col];
1193 }
1194
1195 static void
1196 add_var_dimension (struct pivot_table *table, const struct xtab_var *var,
1197                    enum pivot_axis_type axis_type, bool total)
1198 {
1199   struct pivot_dimension *d = pivot_dimension_create__ (
1200     table, axis_type, pivot_value_new_variable (var->var));
1201
1202   struct pivot_footnote *missing_footnote = pivot_table_create_footnote (
1203     table, pivot_value_new_text (N_("Missing value")));
1204
1205   struct pivot_category *group = pivot_category_create_group__ (
1206     d->root, pivot_value_new_variable (var->var));
1207   for (size_t j = 0; j < var->n_values; j++)
1208     {
1209       struct pivot_value *value = pivot_value_new_var_value (
1210         var->var, &var->values[j]);
1211       if (var_is_value_missing (var->var, &var->values[j], MV_ANY))
1212         pivot_value_add_footnote (value, missing_footnote);
1213       pivot_category_create_leaf (group, value);
1214     }
1215
1216   if (total)
1217     pivot_category_create_leaf (d->root, pivot_value_new_text (N_("Total")));
1218 }
1219
1220 static struct pivot_table *
1221 create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *proc, struct crosstabulation *xt,
1222                        size_t crs_leaves[CRS_CL_count])
1223 {
1224   /* Title. */
1225   struct string title = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1226   for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
1227     {
1228       if (i)
1229         ds_put_cstr (&title, " Ã— ");
1230       ds_put_cstr (&title, var_to_string (xt->vars[i].var));
1231     }
1232   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1233     {
1234       const struct variable *var = xt->const_vars[i].var;
1235       const union value *value = &xt->entries[0]->values[2 + i];
1236       char *s;
1237
1238       ds_put_format (&title, ", %s=", var_to_string (var));
1239
1240       /* Insert the formatted value of VAR without any leading spaces. */
1241       s = data_out (value, var_get_encoding (var), var_get_print_format (var));
1242       ds_put_cstr (&title, s + strspn (s, " "));
1243       free (s);
1244     }
1245   struct pivot_table *table = pivot_table_create__ (
1246     pivot_value_new_user_text_nocopy (ds_steal_cstr (&title)),
1247     "Crosstabulation");
1248   pivot_table_set_weight_format (table, &proc->weight_format);
1249   table->omit_empty = true;
1250
1251   struct pivot_dimension *statistics = pivot_dimension_create (
1252     table, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Statistics"));
1253
1254   struct statistic
1255     {
1256       const char *label;
1257       const char *rc;
1258     };
1259   static const struct statistic stats[CRS_CL_count] =
1260     {
1261       [CRS_CL_COUNT] = { N_("Count"), PIVOT_RC_COUNT },
1262       [CRS_CL_ROW] = { N_("Row %"), PIVOT_RC_PERCENT },
1263       [CRS_CL_COLUMN] = { N_("Column %"), PIVOT_RC_PERCENT },
1264       [CRS_CL_TOTAL] = { N_("Total %"), PIVOT_RC_PERCENT },
1265       [CRS_CL_EXPECTED] = { N_("Expected"), PIVOT_RC_OTHER },
1266       [CRS_CL_RESIDUAL] = { N_("Residual"), PIVOT_RC_RESIDUAL },
1267       [CRS_CL_SRESIDUAL] = { N_("Std. Residual"), PIVOT_RC_RESIDUAL },
1268       [CRS_CL_ASRESIDUAL] = { N_("Adjusted Residual"), PIVOT_RC_RESIDUAL },
1269     };
1270   for (size_t i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
1271     if (proc->cells & (1u << i) && stats[i].label)
1272         crs_leaves[i] = pivot_category_create_leaf_rc (
1273           statistics->root, pivot_value_new_text (stats[i].label),
1274           stats[i].rc);
1275
1276   for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
1277     add_var_dimension (table, &xt->vars[i],
1278                        i == COL_VAR ? PIVOT_AXIS_COLUMN : PIVOT_AXIS_ROW,
1279                        true);
1280
1281   return table;
1282 }
1283
1284 static struct pivot_table *
1285 create_chisq_table (struct crosstabulation *xt)
1286 {
1287   struct pivot_table *chisq = pivot_table_create (N_("Chi-Square Tests"));
1288   pivot_table_set_weight_format (chisq, &xt->weight_format);
1289   chisq->omit_empty = true;
1290
1291   pivot_dimension_create (
1292     chisq, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Statistics"),
1293     N_("Pearson Chi-Square"),
1294     N_("Likelihood Ratio"),
1295     N_("Fisher's Exact Test"),
1296     N_("Continuity Correction"),
1297     N_("Linear-by-Linear Association"),
1298     N_("N of Valid Cases"), PIVOT_RC_COUNT);
1299
1300   pivot_dimension_create (
1301     chisq, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Statistics"),
1302     N_("Value"), PIVOT_RC_OTHER,
1303     N_("df"), PIVOT_RC_COUNT,
1304     N_("Asymptotic Sig. (2-tailed)"), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE,
1305     N_("Exact Sig. (2-tailed)"), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE,
1306     N_("Exact Sig. (1-tailed)"), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE);
1307
1308   for (size_t i = 2; i < xt->n_vars; i++)
1309     add_var_dimension (chisq, &xt->vars[i], PIVOT_AXIS_ROW, false);
1310
1311   return chisq;
1312 }
1313
1314 /* Symmetric measures. */
1315 static struct pivot_table *
1316 create_sym_table (struct crosstabulation *xt)
1317 {
1318   struct pivot_table *sym = pivot_table_create (N_("Symmetric Measures"));
1319   pivot_table_set_weight_format (sym, &xt->weight_format);
1320   sym->omit_empty = true;
1321
1322   pivot_dimension_create (
1323     sym, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Values"),
1324     N_("Value"), PIVOT_RC_OTHER,
1325     N_("Asymp. Std. Error"), PIVOT_RC_OTHER,
1326     N_("Approx. T"), PIVOT_RC_OTHER,
1327     N_("Approx. Sig."), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE);
1328
1329   struct pivot_dimension *statistics = pivot_dimension_create (
1330     sym, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Statistics"));
1331   pivot_category_create_group (
1332     statistics->root, N_("Nominal by Nominal"),
1333     N_("Phi"), N_("Cramer's V"), N_("Contingency Coefficient"));
1334   pivot_category_create_group (
1335     statistics->root, N_("Ordinal by Ordinal"),
1336     N_("Kendall's tau-b"), N_("Kendall's tau-c"),
1337     N_("Gamma"), N_("Spearman Correlation"));
1338   pivot_category_create_group (
1339     statistics->root, N_("Interval by Interval"),
1340     N_("Pearson's R"));
1341   pivot_category_create_group (
1342     statistics->root, N_("Measure of Agreement"),
1343     N_("Kappa"));
1344   pivot_category_create_leaves (statistics->root, N_("N of Valid Cases"),
1345                                 PIVOT_RC_COUNT);
1346
1347   for (size_t i = 2; i < xt->n_vars; i++)
1348     add_var_dimension (sym, &xt->vars[i], PIVOT_AXIS_ROW, false);
1349
1350   return sym;
1351 }
1352
1353 /* Risk estimate. */
1354 static struct pivot_table *
1355 create_risk_table (struct crosstabulation *xt,
1356                    struct pivot_dimension **risk_statistics)
1357 {
1358   struct pivot_table *risk = pivot_table_create (N_("Risk Estimate"));
1359   pivot_table_set_weight_format (risk, &xt->weight_format);
1360   risk->omit_empty = true;
1361
1362   struct pivot_dimension *values = pivot_dimension_create (
1363     risk, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Values"),
1364     N_("Value"), PIVOT_RC_OTHER);
1365   pivot_category_create_group (
1366   /* xgettext:no-c-format */
1367     values->root, N_("95% Confidence Interval"),
1368     N_("Lower"), PIVOT_RC_OTHER,
1369     N_("Upper"), PIVOT_RC_OTHER);
1370
1371   *risk_statistics = pivot_dimension_create (
1372     risk, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Statistics"));
1373
1374   for (size_t i = 2; i < xt->n_vars; i++)
1375     add_var_dimension (risk, &xt->vars[i], PIVOT_AXIS_ROW, false);
1376
1377   return risk;
1378 }
1379
1380 static void
1381 create_direct_stat (struct pivot_category *parent,
1382                     const struct crosstabulation *xt,
1383                     const char *name, bool symmetric)
1384 {
1385   struct pivot_category *group = pivot_category_create_group (
1386     parent, name);
1387   if (symmetric)
1388     pivot_category_create_leaf (group, pivot_value_new_text (N_("Symmetric")));
1389
1390   char *row_label = xasprintf (_("%s Dependent"),
1391                                var_to_string (xt->vars[ROW_VAR].var));
1392   pivot_category_create_leaf (group, pivot_value_new_user_text_nocopy (
1393                                 row_label));
1394
1395   char *col_label = xasprintf (_("%s Dependent"),
1396                                var_to_string (xt->vars[COL_VAR].var));
1397   pivot_category_create_leaf (group, pivot_value_new_user_text_nocopy (
1398                                 col_label));
1399 }
1400
1401 /* Directional measures. */
1402 static struct pivot_table *
1403 create_direct_table (struct crosstabulation *xt)
1404 {
1405   struct pivot_table *direct = pivot_table_create (N_("Directional Measures"));
1406   pivot_table_set_weight_format (direct, &xt->weight_format);
1407   direct->omit_empty = true;
1408
1409   pivot_dimension_create (
1410     direct, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Values"),
1411     N_("Value"), PIVOT_RC_OTHER,
1412     N_("Asymp. Std. Error"), PIVOT_RC_OTHER,
1413     N_("Approx. T"), PIVOT_RC_OTHER,
1414     N_("Approx. Sig."), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE);
1415
1416   struct pivot_dimension *statistics = pivot_dimension_create (
1417     direct, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Statistics"));
1418   struct pivot_category *nn = pivot_category_create_group (
1419     statistics->root, N_("Nominal by Nominal"));
1420   create_direct_stat (nn, xt, N_("Lambda"), true);
1421   create_direct_stat (nn, xt, N_("Goodman and Kruskal tau"), false);
1422   create_direct_stat (nn, xt, N_("Uncertainty Coefficient"), true);
1423   struct pivot_category *oo = pivot_category_create_group (
1424     statistics->root, N_("Ordinal by Ordinal"));
1425   create_direct_stat (oo, xt, N_("Somers' d"), true);
1426   struct pivot_category *ni = pivot_category_create_group (
1427     statistics->root, N_("Nominal by Interval"));
1428   create_direct_stat (ni, xt, N_("Eta"), false);
1429
1430   for (size_t i = 2; i < xt->n_vars; i++)
1431     add_var_dimension (direct, &xt->vars[i], PIVOT_AXIS_ROW, false);
1432
1433   return direct;
1434 }
1435
1436 /* Delete missing rows and columns for statistical analysis when
1437    /MISSING=REPORT. */
1438 static void
1439 delete_missing (struct crosstabulation *xt)
1440 {
1441   size_t n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
1442   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
1443   int r, c;
1444
1445   for (r = 0; r < n_rows; r++)
1446     if (var_is_num_missing (xt->vars[ROW_VAR].var,
1447                             xt->vars[ROW_VAR].values[r].f, MV_USER))
1448       {
1449         for (c = 0; c < n_cols; c++)
1450           xt->mat[c + r * n_cols] = 0.;
1451         xt->ns_rows--;
1452       }
1453
1454
1455   for (c = 0; c < n_cols; c++)
1456     if (var_is_num_missing (xt->vars[COL_VAR].var,
1457                             xt->vars[COL_VAR].values[c].f, MV_USER))
1458       {
1459         for (r = 0; r < n_rows; r++)
1460           xt->mat[c + r * n_cols] = 0.;
1461         xt->ns_cols--;
1462       }
1463 }
1464
1465 static bool
1466 find_crosstab (struct crosstabulation *xt, size_t *row0p, size_t *row1p)
1467 {
1468   size_t row0 = *row1p;
1469   size_t row1;
1470
1471   if (row0 >= xt->n_entries)
1472     return false;
1473
1474   for (row1 = row0 + 1; row1 < xt->n_entries; row1++)
1475     {
1476       struct freq *a = xt->entries[row0];
1477       struct freq *b = xt->entries[row1];
1478       if (compare_table_entry_vars_3way (a, b, xt, 2, xt->n_vars) != 0)
1479         break;
1480     }
1481   *row0p = row0;
1482   *row1p = row1;
1483   return true;
1484 }
1485
1486 /* Compares `union value's A_ and B_ and returns a strcmp()-like
1487    result.  WIDTH_ points to an int which is either 0 for a
1488    numeric value or a string width for a string value. */
1489 static int
1490 compare_value_3way (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1491 {
1492   const union value *a = a_;
1493   const union value *b = b_;
1494   const int *width = width_;
1495
1496   return value_compare_3way (a, b, *width);
1497 }
1498
1499 /* Inverted version of the above */
1500 static int
1501 compare_value_3way_inv (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1502 {
1503   return -compare_value_3way (a_, b_, width_);
1504 }
1505
1506
1507 /* Given an array of ENTRY_CNT table_entry structures starting at
1508    ENTRIES, creates a sorted list of the values that the variable
1509    with index VAR_IDX takes on.  Stores the array of the values in
1510    XT->values and the number of values in XT->n_values. */
1511 static void
1512 enum_var_values (const struct crosstabulation *xt, int var_idx,
1513                  bool descending)
1514 {
1515   struct xtab_var *xv = &xt->vars[var_idx];
1516   const struct var_range *range = get_var_range (xt->proc, xv->var);
1517
1518   if (range)
1519     {
1520       xv->values = xnmalloc (range->count, sizeof *xv->values);
1521       xv->n_values = range->count;
1522       for (size_t i = 0; i < range->count; i++)
1523         xv->values[i].f = range->min + i;
1524     }
1525   else
1526     {
1527       int width = var_get_width (xv->var);
1528       struct hmapx_node *node;
1529       const union value *iter;
1530       struct hmapx set;
1531
1532       hmapx_init (&set);
1533       for (size_t i = 0; i < xt->n_entries; i++)
1534         {
1535           const struct freq *te = xt->entries[i];
1536           const union value *value = &te->values[var_idx];
1537           size_t hash = value_hash (value, width, 0);
1538
1539           HMAPX_FOR_EACH_WITH_HASH (iter, node, hash, &set)
1540             if (value_equal (iter, value, width))
1541               goto next_entry;
1542
1543           hmapx_insert (&set, (union value *) value, hash);
1544
1545         next_entry: ;
1546         }
1547
1548       xv->n_values = hmapx_count (&set);
1549       xv->values = xnmalloc (xv->n_values, sizeof *xv->values);
1550       size_t i = 0;
1551       HMAPX_FOR_EACH (iter, node, &set)
1552         xv->values[i++] = *iter;
1553       hmapx_destroy (&set);
1554
1555       sort (xv->values, xv->n_values, sizeof *xv->values,
1556             descending ? compare_value_3way_inv : compare_value_3way,
1557             &width);
1558     }
1559 }
1560
1561 static void
1562 free_var_values (const struct crosstabulation *xt, int var_idx)
1563 {
1564   struct xtab_var *xv = &xt->vars[var_idx];
1565   free (xv->values);
1566   xv->values = NULL;
1567   xv->n_values = 0;
1568 }
1569
1570 /* Displays the crosstabulation table. */
1571 static void
1572 display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *proc,
1573                          struct crosstabulation *xt, struct pivot_table *table,
1574                          size_t crs_leaves[CRS_CL_count])
1575 {
1576   size_t n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
1577   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
1578
1579   size_t *indexes = xnmalloc (table->n_dimensions, sizeof *indexes);
1580   assert (xt->n_vars == 2);
1581   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1582     indexes[i + 3] = xt->const_indexes[i];
1583
1584   /* Put in the actual cells. */
1585   double *mp = xt->mat;
1586   for (size_t r = 0; r < n_rows; r++)
1587     {
1588       if (!xt->row_tot[r] && proc->mode != INTEGER)
1589         continue;
1590
1591       indexes[ROW_VAR + 1] = r;
1592       for (size_t c = 0; c < n_cols; c++)
1593         {
1594           if (!xt->col_tot[c] && proc->mode != INTEGER)
1595             continue;
1596
1597           indexes[COL_VAR + 1] = c;
1598
1599           double expected_value = xt->row_tot[r] * xt->col_tot[c] / xt->total;
1600           double residual = *mp - expected_value;
1601           double sresidual = residual / sqrt (expected_value);
1602           double asresidual = (sresidual
1603                                * (1. - xt->row_tot[r] / xt->total)
1604                                * (1. - xt->col_tot[c] / xt->total));
1605           double entries[] = {
1606             [CRS_CL_COUNT] = *mp,
1607             [CRS_CL_ROW] = *mp / xt->row_tot[r] * 100.,
1608             [CRS_CL_COLUMN] = *mp / xt->col_tot[c] * 100.,
1609             [CRS_CL_TOTAL] = *mp / xt->total * 100.,
1610             [CRS_CL_EXPECTED] = expected_value,
1611             [CRS_CL_RESIDUAL] = residual,
1612             [CRS_CL_SRESIDUAL] = sresidual,
1613             [CRS_CL_ASRESIDUAL] = asresidual,
1614           };
1615           for (size_t i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1616             {
1617               int cell = proc->a_cells[i];
1618               indexes[0] = crs_leaves[cell];
1619               pivot_table_put (table, indexes, table->n_dimensions,
1620                                pivot_value_new_number (entries[cell]));
1621             }
1622
1623           mp++;
1624         }
1625     }
1626
1627   /* Row totals. */
1628   for (size_t r = 0; r < n_rows; r++)
1629     {
1630       if (!xt->row_tot[r] && proc->mode != INTEGER)
1631         continue;
1632
1633       double expected_value = xt->row_tot[r] / xt->total;
1634       double entries[] = {
1635         [CRS_CL_COUNT] = xt->row_tot[r],
1636         [CRS_CL_ROW] = 100.0,
1637         [CRS_CL_COLUMN] = expected_value * 100.,
1638         [CRS_CL_TOTAL] = expected_value * 100.,
1639         [CRS_CL_EXPECTED] = expected_value,
1640         [CRS_CL_RESIDUAL] = SYSMIS,
1641         [CRS_CL_SRESIDUAL] = SYSMIS,
1642         [CRS_CL_ASRESIDUAL] = SYSMIS,
1643       };
1644       for (size_t i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1645         {
1646           int cell = proc->a_cells[i];
1647           double entry = entries[cell];
1648           if (entry != SYSMIS)
1649             {
1650               indexes[ROW_VAR + 1] = r;
1651               indexes[COL_VAR + 1] = n_cols;
1652               indexes[0] = crs_leaves[cell];
1653               pivot_table_put (table, indexes, table->n_dimensions,
1654                                pivot_value_new_number (entry));
1655             }
1656         }
1657     }
1658
1659   for (size_t c = 0; c <= n_cols; c++)
1660     {
1661       if (c < n_cols && !xt->col_tot[c] && proc->mode != INTEGER)
1662         continue;
1663
1664       double ct = c < n_cols ? xt->col_tot[c] : xt->total;
1665       double expected_value = ct / xt->total;
1666       double entries[] = {
1667         [CRS_CL_COUNT] = ct,
1668         [CRS_CL_ROW] = expected_value * 100.0,
1669         [CRS_CL_COLUMN] = 100.0,
1670         [CRS_CL_TOTAL] = expected_value * 100.,
1671         [CRS_CL_EXPECTED] = expected_value,
1672         [CRS_CL_RESIDUAL] = SYSMIS,
1673         [CRS_CL_SRESIDUAL] = SYSMIS,
1674         [CRS_CL_ASRESIDUAL] = SYSMIS,
1675       };
1676       for (size_t i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1677         {
1678           int cell = proc->a_cells[i];
1679           double entry = entries[cell];
1680           if (entry != SYSMIS)
1681             {
1682               indexes[ROW_VAR + 1] = n_rows;
1683               indexes[COL_VAR + 1] = c;
1684               indexes[0] = crs_leaves[cell];
1685               pivot_table_put (table, indexes, table->n_dimensions,
1686                                pivot_value_new_number (entry));
1687             }
1688         }
1689     }
1690
1691   free (indexes);
1692 }
1693
1694 static void calc_r (struct crosstabulation *,
1695                     double *XT, double *Y, double *, double *, double *);
1696 static void calc_chisq (struct crosstabulation *,
1697                         double[N_CHISQ], int[N_CHISQ], double *, double *);
1698
1699 /* Display chi-square statistics. */
1700 static void
1701 display_chisq (struct crosstabulation *xt, struct pivot_table *chisq)
1702 {
1703   double chisq_v[N_CHISQ];
1704   double fisher1, fisher2;
1705   int df[N_CHISQ];
1706   calc_chisq (xt, chisq_v, df, &fisher1, &fisher2);
1707
1708   size_t *indexes = xnmalloc (chisq->n_dimensions, sizeof *indexes);
1709   assert (xt->n_vars == 2);
1710   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1711     indexes[i + 2] = xt->const_indexes[i];
1712   for (int i = 0; i < N_CHISQ; i++)
1713     {
1714       indexes[0] = i;
1715
1716       double entries[5] = { SYSMIS, SYSMIS, SYSMIS, SYSMIS, SYSMIS };
1717       if (i == 2)
1718         {
1719           entries[3] = fisher2;
1720           entries[4] = fisher1;
1721         }
1722       else if (chisq_v[i] != SYSMIS)
1723         {
1724           entries[0] = chisq_v[i];
1725           entries[1] = df[i];
1726           entries[2] = gsl_cdf_chisq_Q (chisq_v[i], df[i]);
1727         }
1728
1729       for (size_t j = 0; j < sizeof entries / sizeof *entries; j++)
1730         if (entries[j] != SYSMIS)
1731           {
1732             indexes[1] = j;
1733             pivot_table_put (chisq, indexes, chisq->n_dimensions,
1734                              pivot_value_new_number (entries[j]));
1735         }
1736     }
1737
1738   indexes[0] = 5;
1739   indexes[1] = 0;
1740   pivot_table_put (chisq, indexes, chisq->n_dimensions,
1741                    pivot_value_new_number (xt->total));
1742
1743   free (indexes);
1744 }
1745
1746 static int calc_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct crosstabulation *,
1747                            double[N_SYMMETRIC], double[N_SYMMETRIC],
1748                            double[N_SYMMETRIC],
1749                            double[3], double[3], double[3]);
1750
1751 /* Display symmetric measures. */
1752 static void
1753 display_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct crosstabulation *xt,
1754                    struct pivot_table *sym)
1755 {
1756   double sym_v[N_SYMMETRIC], sym_ase[N_SYMMETRIC], sym_t[N_SYMMETRIC];
1757   double somers_d_v[3], somers_d_ase[3], somers_d_t[3];
1758
1759   if (!calc_symmetric (proc, xt, sym_v, sym_ase, sym_t,
1760                        somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
1761     return;
1762
1763   size_t *indexes = xnmalloc (sym->n_dimensions, sizeof *indexes);
1764   assert (xt->n_vars == 2);
1765   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1766     indexes[i + 2] = xt->const_indexes[i];
1767
1768   for (int i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
1769     {
1770       if (sym_v[i] == SYSMIS)
1771         continue;
1772
1773       indexes[1] = i;
1774
1775       double entries[] = { sym_v[i], sym_ase[i], sym_t[i] };
1776       for (size_t j = 0; j < sizeof entries / sizeof *entries; j++)
1777         if (entries[j] != SYSMIS)
1778           {
1779             indexes[0] = j;
1780             pivot_table_put (sym, indexes, sym->n_dimensions,
1781                              pivot_value_new_number (entries[j]));
1782           }
1783     }
1784
1785   indexes[1] = N_SYMMETRIC;
1786   indexes[0] = 0;
1787   struct pivot_value *total = pivot_value_new_number (xt->total);
1788   pivot_value_set_rc (sym, total, PIVOT_RC_COUNT);
1789   pivot_table_put (sym, indexes, sym->n_dimensions, total);
1790
1791   free (indexes);
1792 }
1793
1794 static bool calc_risk (struct crosstabulation *,
1795                        double[], double[], double[], union value *,
1796                        double *);
1797
1798 /* Display risk estimate. */
1799 static void
1800 display_risk (struct crosstabulation *xt, struct pivot_table *risk,
1801               struct pivot_dimension *risk_statistics)
1802 {
1803   double risk_v[3], lower[3], upper[3], n_valid;
1804   union value c[2];
1805   if (!calc_risk (xt, risk_v, upper, lower, c, &n_valid))
1806     return;
1807
1808   size_t *indexes = xnmalloc (risk->n_dimensions, sizeof *indexes);
1809   assert (xt->n_vars == 2);
1810   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1811     indexes[i + 2] = xt->const_indexes[i];
1812
1813   for (int i = 0; i < 3; i++)
1814     {
1815       const struct variable *cv = xt->vars[COL_VAR].var;
1816       const struct variable *rv = xt->vars[ROW_VAR].var;
1817
1818       if (risk_v[i] == SYSMIS)
1819         continue;
1820
1821       struct string label = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1822       switch (i)
1823         {
1824         case 0:
1825           ds_put_format (&label, _("Odds Ratio for %s"), var_to_string (rv));
1826           ds_put_cstr (&label, " (");
1827           var_append_value_name (rv, &c[0], &label);
1828           ds_put_cstr (&label, " / ");
1829           var_append_value_name (rv, &c[1], &label);
1830           ds_put_cstr (&label, ")");
1831           break;
1832         case 1:
1833         case 2:
1834           ds_put_format (&label, _("For cohort %s = "), var_to_string (cv));
1835           var_append_value_name (cv, &xt->vars[ROW_VAR].values[i - 1], &label);
1836           break;
1837         }
1838
1839       indexes[1] = pivot_category_create_leaf (
1840         risk_statistics->root,
1841         pivot_value_new_user_text_nocopy (ds_steal_cstr (&label)));
1842
1843       double entries[] = { risk_v[i], lower[i], upper[i] };
1844       for (size_t j = 0; j < sizeof entries / sizeof *entries; j++)
1845         {
1846           indexes[0] = j;
1847           pivot_table_put (risk, indexes, risk->n_dimensions,
1848                            pivot_value_new_number (entries[i]));
1849         }
1850     }
1851   indexes[1] = pivot_category_create_leaf (
1852     risk_statistics->root,
1853     pivot_value_new_text (N_("N of Valid Cases")));
1854   indexes[0] = 0;
1855   pivot_table_put (risk, indexes, risk->n_dimensions,
1856                    pivot_value_new_number (n_valid));
1857   free (indexes);
1858 }
1859
1860 static int calc_directional (struct crosstabs_proc *, struct crosstabulation *,
1861                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL],
1862                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL]);
1863
1864 /* Display directional measures. */
1865 static void
1866 display_directional (struct crosstabs_proc *proc,
1867                      struct crosstabulation *xt, struct pivot_table *direct)
1868 {
1869   double direct_v[N_DIRECTIONAL];
1870   double direct_ase[N_DIRECTIONAL];
1871   double direct_t[N_DIRECTIONAL];
1872   double sig[N_DIRECTIONAL];
1873   if (!calc_directional (proc, xt, direct_v, direct_ase, direct_t, sig))
1874     return;
1875
1876   size_t *indexes = xnmalloc (direct->n_dimensions, sizeof *indexes);
1877   assert (xt->n_vars == 2);
1878   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1879     indexes[i + 2] = xt->const_indexes[i];
1880
1881   for (int i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
1882     {
1883       if (direct_v[i] == SYSMIS)
1884         continue;
1885
1886       indexes[1] = i;
1887
1888       double entries[] = {
1889         direct_v[i], direct_ase[i], direct_t[i], sig[i],
1890       };
1891       for (size_t j = 0; j < sizeof entries / sizeof *entries; j++)
1892         if (entries[j] != SYSMIS)
1893           {
1894             indexes[0] = j;
1895             pivot_table_put (direct, indexes, direct->n_dimensions,
1896                              pivot_value_new_number (entries[j]));
1897           }
1898     }
1899
1900   free (indexes);
1901 }
1902 \f
1903 /* Statistical calculations. */
1904
1905 /* Returns the value of the logarithm of gamma (factorial) function for an integer
1906    argument XT. */
1907 static double
1908 log_gamma_int (double xt)
1909 {
1910   double r = 0;
1911   int i;
1912
1913   for (i = 2; i < xt; i++)
1914     r += log(i);
1915
1916   return r;
1917 }
1918
1919 /* Calculate P_r as specified in _SPSS Statistical Algorithms_,
1920    Appendix 5. */
1921 static inline double
1922 Pr (int a, int b, int c, int d)
1923 {
1924   return exp (log_gamma_int (a + b + 1.) -  log_gamma_int (a + 1.)
1925             + log_gamma_int (c + d + 1.) - log_gamma_int (b + 1.)
1926             + log_gamma_int (a + c + 1.) - log_gamma_int (c + 1.)
1927             + log_gamma_int (b + d + 1.) - log_gamma_int (d + 1.)
1928             - log_gamma_int (a + b + c + d + 1.));
1929 }
1930
1931 /* Swap the contents of A and B. */
1932 static inline void
1933 swap (int *a, int *b)
1934 {
1935   int t = *a;
1936   *a = *b;
1937   *b = t;
1938 }
1939
1940 /* Calculate significance for Fisher's exact test as specified in
1941    _SPSS Statistical Algorithms_, Appendix 5. */
1942 static void
1943 calc_fisher (int a, int b, int c, int d, double *fisher1, double *fisher2)
1944 {
1945   int xt;
1946   double pn1;
1947
1948   if (MIN (c, d) < MIN (a, b))
1949     swap (&a, &c), swap (&b, &d);
1950   if (MIN (b, d) < MIN (a, c))
1951     swap (&a, &b), swap (&c, &d);
1952   if (b * c < a * d)
1953     {
1954       if (b < c)
1955         swap (&a, &b), swap (&c, &d);
1956       else
1957         swap (&a, &c), swap (&b, &d);
1958     }
1959
1960   pn1 = Pr (a, b, c, d);
1961   *fisher1 = pn1;
1962   for (xt = 1; xt <= a; xt++)
1963     {
1964       *fisher1 += Pr (a - xt, b + xt, c + xt, d - xt);
1965     }
1966
1967   *fisher2 = *fisher1;
1968
1969   for (xt = 1; xt <= b; xt++)
1970     {
1971       double p = Pr (a + xt, b - xt, c - xt, d + xt);
1972       if (p < pn1)
1973         *fisher2 += p;
1974     }
1975 }
1976
1977 /* Calculates chi-squares into CHISQ.  MAT is a matrix with N_COLS
1978    columns with values COLS and N_ROWS rows with values ROWS.  Values
1979    in the matrix sum to xt->total. */
1980 static void
1981 calc_chisq (struct crosstabulation *xt,
1982             double chisq[N_CHISQ], int df[N_CHISQ],
1983             double *fisher1, double *fisher2)
1984 {
1985   chisq[0] = chisq[1] = 0.;
1986   chisq[2] = chisq[3] = chisq[4] = SYSMIS;
1987   *fisher1 = *fisher2 = SYSMIS;
1988
1989   df[0] = df[1] = (xt->ns_cols - 1) * (xt->ns_rows - 1);
1990
1991   if (xt->ns_rows <= 1 || xt->ns_cols <= 1)
1992     {
1993       chisq[0] = chisq[1] = SYSMIS;
1994       return;
1995     }
1996
1997   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
1998   FOR_EACH_POPULATED_ROW (r, xt)
1999     FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (c, xt)
2000       {
2001         const double expected = xt->row_tot[r] * xt->col_tot[c] / xt->total;
2002         const double freq = xt->mat[n_cols * r + c];
2003         const double residual = freq - expected;
2004
2005         chisq[0] += residual * residual / expected;
2006         if (freq)
2007           chisq[1] += freq * log (expected / freq);
2008       }
2009
2010   if (chisq[0] == 0.)
2011     chisq[0] = SYSMIS;
2012
2013   if (chisq[1] != 0.)
2014     chisq[1] *= -2.;
2015   else
2016     chisq[1] = SYSMIS;
2017
2018   /* Calculate Yates and Fisher exact test. */
2019   if (xt->ns_cols == 2 && xt->ns_rows == 2)
2020     {
2021       double f11, f12, f21, f22;
2022
2023       {
2024         int nz_cols[2];
2025
2026         int j = 0;
2027         FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (c, xt)
2028           {
2029             nz_cols[j++] = c;
2030             if (j == 2)
2031               break;
2032           }
2033         assert (j == 2);
2034
2035         f11 = xt->mat[nz_cols[0]];
2036         f12 = xt->mat[nz_cols[1]];
2037         f21 = xt->mat[nz_cols[0] + n_cols];
2038         f22 = xt->mat[nz_cols[1] + n_cols];
2039       }
2040
2041       /* Yates. */
2042       {
2043         const double xt_ = fabs (f11 * f22 - f12 * f21) - 0.5 * xt->total;
2044
2045         if (xt_ > 0.)
2046           chisq[3] = (xt->total * pow2 (xt_)
2047                       / (f11 + f12) / (f21 + f22)
2048                       / (f11 + f21) / (f12 + f22));
2049         else
2050           chisq[3] = 0.;
2051
2052         df[3] = 1.;
2053       }
2054
2055       /* Fisher. */
2056       calc_fisher (f11 + .5, f12 + .5, f21 + .5, f22 + .5, fisher1, fisher2);
2057     }
2058
2059   /* Calculate Mantel-Haenszel. */
2060   if (var_is_numeric (xt->vars[ROW_VAR].var)
2061       && var_is_numeric (xt->vars[COL_VAR].var))
2062     {
2063       double r, ase_0, ase_1;
2064       calc_r (xt, (double *) xt->vars[ROW_VAR].values,
2065               (double *) xt->vars[COL_VAR].values,
2066               &r, &ase_0, &ase_1);
2067
2068       chisq[4] = (xt->total - 1.) * r * r;
2069       df[4] = 1;
2070     }
2071 }
2072
2073 /* Calculate the value of Pearson's r.  r is stored into R, its T value into
2074    T, and standard error into ERROR.  The row and column values must be
2075    passed in XT and Y. */
2076 static void
2077 calc_r (struct crosstabulation *xt,
2078         double *XT, double *Y, double *r, double *t, double *error)
2079 {
2080   size_t n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
2081   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
2082   double SX, SY, S, T;
2083   double Xbar, Ybar;
2084   double sum_XYf, sum_X2Y2f;
2085   double sum_Xr, sum_X2r;
2086   double sum_Yc, sum_Y2c;
2087   int i, j;
2088
2089   for (sum_X2Y2f = sum_XYf = 0., i = 0; i < n_rows; i++)
2090     for (j = 0; j < n_cols; j++)
2091       {
2092         double fij = xt->mat[j + i * n_cols];
2093         double product = XT[i] * Y[j];
2094         double temp = fij * product;
2095         sum_XYf += temp;
2096         sum_X2Y2f += temp * product;
2097       }
2098
2099   for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < n_rows; i++)
2100     {
2101       sum_Xr += XT[i] * xt->row_tot[i];
2102       sum_X2r += pow2 (XT[i]) * xt->row_tot[i];
2103     }
2104   Xbar = sum_Xr / xt->total;
2105
2106   for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < n_cols; i++)
2107     {
2108       sum_Yc += Y[i] * xt->col_tot[i];
2109       sum_Y2c += Y[i] * Y[i] * xt->col_tot[i];
2110     }
2111   Ybar = sum_Yc / xt->total;
2112
2113   S = sum_XYf - sum_Xr * sum_Yc / xt->total;
2114   SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / xt->total;
2115   SY = sum_Y2c - pow2 (sum_Yc) / xt->total;
2116   T = sqrt (SX * SY);
2117   *r = S / T;
2118   *t = *r / sqrt (1 - pow2 (*r)) * sqrt (xt->total - 2);
2119
2120   {
2121     double s, c, y, t;
2122
2123     for (s = c = 0., i = 0; i < n_rows; i++)
2124       for (j = 0; j < n_cols; j++)
2125         {
2126           double Xresid, Yresid;
2127           double temp;
2128
2129           Xresid = XT[i] - Xbar;
2130           Yresid = Y[j] - Ybar;
2131           temp = (T * Xresid * Yresid
2132                   - ((S / (2. * T))
2133                      * (Xresid * Xresid * SY + Yresid * Yresid * SX)));
2134           y = xt->mat[j + i * n_cols] * temp * temp - c;
2135           t = s + y;
2136           c = (t - s) - y;
2137           s = t;
2138         }
2139     *error = sqrt (s) / (T * T);
2140   }
2141 }
2142
2143 /* Calculate symmetric statistics and their asymptotic standard
2144    errors.  Returns 0 if none could be calculated. */
2145 static int
2146 calc_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct crosstabulation *xt,
2147                 double v[N_SYMMETRIC], double ase[N_SYMMETRIC],
2148                 double t[N_SYMMETRIC],
2149                 double somers_d_v[3], double somers_d_ase[3],
2150                 double somers_d_t[3])
2151 {
2152   size_t n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
2153   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
2154   int q, i;
2155
2156   q = MIN (xt->ns_rows, xt->ns_cols);
2157   if (q <= 1)
2158     return 0;
2159
2160   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
2161     v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2162
2163   /* Phi, Cramer's V, contingency coefficient. */
2164   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)))
2165     {
2166       double Xp = 0.;   /* Pearson chi-square. */
2167
2168       FOR_EACH_POPULATED_ROW (r, xt)
2169         FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (c, xt)
2170           {
2171             double expected = xt->row_tot[r] * xt->col_tot[c] / xt->total;
2172             double freq = xt->mat[n_cols * r + c];
2173             double residual = freq - expected;
2174
2175             Xp += residual * residual / expected;
2176           }
2177
2178       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_PHI))
2179         {
2180           v[0] = sqrt (Xp / xt->total);
2181           v[1] = sqrt (Xp / (xt->total * (q - 1)));
2182         }
2183       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CC))
2184         v[2] = sqrt (Xp / (Xp + xt->total));
2185     }
2186
2187   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
2188                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_D)))
2189     {
2190       double *cum;
2191       double Dr, Dc;
2192       double P, Q;
2193       double btau_cum, ctau_cum, gamma_cum, d_yx_cum, d_xy_cum;
2194       double btau_var;
2195       int r, c;
2196
2197       Dr = Dc = pow2 (xt->total);
2198       for (r = 0; r < n_rows; r++)
2199         Dr -= pow2 (xt->row_tot[r]);
2200       for (c = 0; c < n_cols; c++)
2201         Dc -= pow2 (xt->col_tot[c]);
2202
2203       cum = xnmalloc (n_cols * n_rows, sizeof *cum);
2204       for (c = 0; c < n_cols; c++)
2205         {
2206           double ct = 0.;
2207
2208           for (r = 0; r < n_rows; r++)
2209             cum[c + r * n_cols] = ct += xt->mat[c + r * n_cols];
2210         }
2211
2212       /* P and Q. */
2213       {
2214         int i, j;
2215         double Cij, Dij;
2216
2217         P = Q = 0.;
2218         for (i = 0; i < n_rows; i++)
2219           {
2220             Cij = Dij = 0.;
2221
2222             for (j = 1; j < n_cols; j++)
2223               Cij += xt->col_tot[j] - cum[j + i * n_cols];
2224
2225             if (i > 0)
2226               for (j = 1; j < n_cols; j++)
2227                 Dij += cum[j + (i - 1) * n_cols];
2228
2229             for (j = 0;;)
2230               {
2231                 double fij = xt->mat[j + i * n_cols];
2232                 P += fij * Cij;
2233                 Q += fij * Dij;
2234
2235                 if (++j == n_cols)
2236                   break;
2237                 assert (j < n_cols);
2238
2239                 Cij -= xt->col_tot[j] - cum[j + i * n_cols];
2240                 Dij += xt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * n_cols];
2241
2242                 if (i > 0)
2243                   {
2244                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * n_cols];
2245                     Dij -= cum[j + (i - 1) * n_cols];
2246                   }
2247               }
2248           }
2249       }
2250
2251       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2252         v[3] = (P - Q) / sqrt (Dr * Dc);
2253       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2254         v[4] = (q * (P - Q)) / (pow2 (xt->total) * (q - 1));
2255       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2256         v[5] = (P - Q) / (P + Q);
2257
2258       /* ASE for tau-b, tau-c, gamma.  Calculations could be
2259          eliminated here, at expense of memory.  */
2260       {
2261         int i, j;
2262         double Cij, Dij;
2263
2264         btau_cum = ctau_cum = gamma_cum = d_yx_cum = d_xy_cum = 0.;
2265         for (i = 0; i < n_rows; i++)
2266           {
2267             Cij = Dij = 0.;
2268
2269             for (j = 1; j < n_cols; j++)
2270               Cij += xt->col_tot[j] - cum[j + i * n_cols];
2271
2272             if (i > 0)
2273               for (j = 1; j < n_cols; j++)
2274                 Dij += cum[j + (i - 1) * n_cols];
2275
2276             for (j = 0;;)
2277               {
2278                 double fij = xt->mat[j + i * n_cols];
2279
2280                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2281                   {
2282                     const double temp = (2. * sqrt (Dr * Dc) * (Cij - Dij)
2283                                          + v[3] * (xt->row_tot[i] * Dc
2284                                                    + xt->col_tot[j] * Dr));
2285                     btau_cum += fij * temp * temp;
2286                   }
2287
2288                 {
2289                   const double temp = Cij - Dij;
2290                   ctau_cum += fij * temp * temp;
2291                 }
2292
2293                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2294                   {
2295                     const double temp = Q * Cij - P * Dij;
2296                     gamma_cum += fij * temp * temp;
2297                   }
2298
2299                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2300                   {
2301                     d_yx_cum += fij * pow2 (Dr * (Cij - Dij)
2302                                             - (P - Q) * (xt->total - xt->row_tot[i]));
2303                     d_xy_cum += fij * pow2 (Dc * (Dij - Cij)
2304                                             - (Q - P) * (xt->total - xt->col_tot[j]));
2305                   }
2306
2307                 if (++j == n_cols)
2308                   break;
2309                 assert (j < n_cols);
2310
2311                 Cij -= xt->col_tot[j] - cum[j + i * n_cols];
2312                 Dij += xt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * n_cols];
2313
2314                 if (i > 0)
2315                   {
2316                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * n_cols];
2317                     Dij -= cum[j + (i - 1) * n_cols];
2318                   }
2319               }
2320           }
2321       }
2322
2323       btau_var = ((btau_cum
2324                    - (xt->total * pow2 (xt->total * (P - Q) / sqrt (Dr * Dc) * (Dr + Dc))))
2325                   / pow2 (Dr * Dc));
2326       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2327         {
2328           ase[3] = sqrt (btau_var);
2329           t[3] = v[3] / (2 * sqrt ((ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / xt->total)
2330                                    / (Dr * Dc)));
2331         }
2332       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2333         {
2334           ase[4] = ((2 * q / ((q - 1) * pow2 (xt->total)))
2335                     * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / xt->total));
2336           t[4] = v[4] / ase[4];
2337         }
2338       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2339         {
2340           ase[5] = ((4. / ((P + Q) * (P + Q))) * sqrt (gamma_cum));
2341           t[5] = v[5] / (2. / (P + Q)
2342                          * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / xt->total));
2343         }
2344       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2345         {
2346           somers_d_v[0] = (P - Q) / (.5 * (Dc + Dr));
2347           somers_d_ase[0] = SYSMIS;
2348           somers_d_t[0] = (somers_d_v[0]
2349                            / (4 / (Dc + Dr)
2350                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / xt->total)));
2351           somers_d_v[1] = (P - Q) / Dc;
2352           somers_d_ase[1] = 2. / pow2 (Dc) * sqrt (d_xy_cum);
2353           somers_d_t[1] = (somers_d_v[1]
2354                            / (2. / Dc
2355                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / xt->total)));
2356           somers_d_v[2] = (P - Q) / Dr;
2357           somers_d_ase[2] = 2. / pow2 (Dr) * sqrt (d_yx_cum);
2358           somers_d_t[2] = (somers_d_v[2]
2359                            / (2. / Dr
2360                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / xt->total)));
2361         }
2362
2363       free (cum);
2364     }
2365
2366   /* Spearman correlation, Pearson's r. */
2367   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CORR))
2368     {
2369       double *R = xmalloc (sizeof *R * n_rows);
2370       double *C = xmalloc (sizeof *C * n_cols);
2371
2372       {
2373         double y, t, c = 0., s = 0.;
2374         int i = 0;
2375
2376         for (;;)
2377           {
2378             R[i] = s + (xt->row_tot[i] + 1.) / 2.;
2379             y = xt->row_tot[i] - c;
2380             t = s + y;
2381             c = (t - s) - y;
2382             s = t;
2383             if (++i == n_rows)
2384               break;
2385             assert (i < n_rows);
2386           }
2387       }
2388
2389       {
2390         double y, t, c = 0., s = 0.;
2391         int j = 0;
2392
2393         for (;;)
2394           {
2395             C[j] = s + (xt->col_tot[j] + 1.) / 2;
2396             y = xt->col_tot[j] - c;
2397             t = s + y;
2398             c = (t - s) - y;
2399             s = t;
2400             if (++j == n_cols)
2401               break;
2402             assert (j < n_cols);
2403           }
2404       }
2405
2406       calc_r (xt, R, C, &v[6], &t[6], &ase[6]);
2407
2408       free (R);
2409       free (C);
2410
2411       calc_r (xt, (double *) xt->vars[ROW_VAR].values,
2412               (double *) xt->vars[COL_VAR].values,
2413               &v[7], &t[7], &ase[7]);
2414     }
2415
2416   /* Cohen's kappa. */
2417   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_KAPPA) && xt->ns_rows == xt->ns_cols)
2418     {
2419       double ase_under_h0;
2420       double sum_fii, sum_rici, sum_fiiri_ci, sum_fijri_ci2, sum_riciri_ci;
2421       int i, j;
2422
2423       for (sum_fii = sum_rici = sum_fiiri_ci = sum_riciri_ci = 0., i = j = 0;
2424            i < xt->ns_rows; i++, j++)
2425         {
2426           double prod, sum;
2427
2428           while (xt->col_tot[j] == 0.)
2429             j++;
2430
2431           prod = xt->row_tot[i] * xt->col_tot[j];
2432           sum = xt->row_tot[i] + xt->col_tot[j];
2433
2434           sum_fii += xt->mat[j + i * n_cols];
2435           sum_rici += prod;
2436           sum_fiiri_ci += xt->mat[j + i * n_cols] * sum;
2437           sum_riciri_ci += prod * sum;
2438         }
2439       for (sum_fijri_ci2 = 0., i = 0; i < xt->ns_rows; i++)
2440         for (j = 0; j < xt->ns_cols; j++)
2441           {
2442             double sum = xt->row_tot[i] + xt->col_tot[j];
2443             sum_fijri_ci2 += xt->mat[j + i * n_cols] * sum * sum;
2444           }
2445
2446       v[8] = (xt->total * sum_fii - sum_rici) / (pow2 (xt->total) - sum_rici);
2447
2448       ase_under_h0 = sqrt ((pow2 (xt->total) * sum_rici
2449                             + sum_rici * sum_rici
2450                             - xt->total * sum_riciri_ci)
2451                            / (xt->total * (pow2 (xt->total) - sum_rici) * (pow2 (xt->total) - sum_rici)));
2452
2453       ase[8] = sqrt (xt->total * (((sum_fii * (xt->total - sum_fii))
2454                                 / pow2 (pow2 (xt->total) - sum_rici))
2455                                + ((2. * (xt->total - sum_fii)
2456                                    * (2. * sum_fii * sum_rici
2457                                       - xt->total * sum_fiiri_ci))
2458                                   / pow3 (pow2 (xt->total) - sum_rici))
2459                                + (pow2 (xt->total - sum_fii)
2460                                   * (xt->total * sum_fijri_ci2 - 4.
2461                                      * sum_rici * sum_rici)
2462                                   / pow4 (pow2 (xt->total) - sum_rici))));
2463
2464       t[8] = v[8] / ase_under_h0;
2465     }
2466
2467   return 1;
2468 }
2469
2470 /* Calculate risk estimate. */
2471 static bool
2472 calc_risk (struct crosstabulation *xt,
2473            double *value, double *upper, double *lower, union value *c,
2474            double *n_valid)
2475 {
2476   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
2477   double f11, f12, f21, f22;
2478   double v;
2479
2480   for (int i = 0; i < 3; i++)
2481     value[i] = upper[i] = lower[i] = SYSMIS;
2482
2483   if (xt->ns_rows != 2 || xt->ns_cols != 2)
2484     return false;
2485
2486   {
2487     /* Find populated columns. */
2488     int nz_cols[2];
2489     int n = 0;
2490     FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (c, xt)
2491       nz_cols[n++] = c;
2492     assert (n == 2);
2493
2494     /* Find populated rows. */
2495     int nz_rows[2];
2496     n = 0;
2497     FOR_EACH_POPULATED_ROW (r, xt)
2498       nz_rows[n++] = r;
2499     assert (n == 2);
2500
2501     f11 = xt->mat[nz_cols[0] + n_cols * nz_rows[0]];
2502     f12 = xt->mat[nz_cols[1] + n_cols * nz_rows[0]];
2503     f21 = xt->mat[nz_cols[0] + n_cols * nz_rows[1]];
2504     f22 = xt->mat[nz_cols[1] + n_cols * nz_rows[1]];
2505     *n_valid = f11 + f12 + f21 + f22;
2506
2507     c[0] = xt->vars[COL_VAR].values[nz_cols[0]];
2508     c[1] = xt->vars[COL_VAR].values[nz_cols[1]];
2509   }
2510
2511   value[0] = (f11 * f22) / (f12 * f21);
2512   v = sqrt (1. / f11 + 1. / f12 + 1. / f21 + 1. / f22);
2513   lower[0] = value[0] * exp (-1.960 * v);
2514   upper[0] = value[0] * exp (1.960 * v);
2515
2516   value[1] = (f11 * (f21 + f22)) / (f21 * (f11 + f12));
2517   v = sqrt ((f12 / (f11 * (f11 + f12)))
2518             + (f22 / (f21 * (f21 + f22))));
2519   lower[1] = value[1] * exp (-1.960 * v);
2520   upper[1] = value[1] * exp (1.960 * v);
2521
2522   value[2] = (f12 * (f21 + f22)) / (f22 * (f11 + f12));
2523   v = sqrt ((f11 / (f12 * (f11 + f12)))
2524             + (f21 / (f22 * (f21 + f22))));
2525   lower[2] = value[2] * exp (-1.960 * v);
2526   upper[2] = value[2] * exp (1.960 * v);
2527
2528   return true;
2529 }
2530
2531 /* Calculate directional measures. */
2532 static int
2533 calc_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct crosstabulation *xt,
2534                   double v[N_DIRECTIONAL], double ase[N_DIRECTIONAL],
2535                   double t[N_DIRECTIONAL], double sig[N_DIRECTIONAL])
2536 {
2537   size_t n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
2538   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
2539   for (int i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2540     v[i] = ase[i] = t[i] = sig[i] = SYSMIS;
2541
2542   /* Lambda. */
2543   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_LAMBDA))
2544     {
2545       /* Find maximum for each row and their sum. */
2546       double *fim = xnmalloc (n_rows, sizeof *fim);
2547       int *fim_index = xnmalloc (n_rows, sizeof *fim_index);
2548       double sum_fim = 0.0;
2549       for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2550         {
2551           double max = xt->mat[i * n_cols];
2552           int index = 0;
2553
2554           for (int j = 1; j < n_cols; j++)
2555             if (xt->mat[j + i * n_cols] > max)
2556               {
2557                 max = xt->mat[j + i * n_cols];
2558                 index = j;
2559               }
2560
2561           fim[i] = max;
2562           sum_fim += max;
2563           fim_index[i] = index;
2564         }
2565
2566       /* Find maximum for each column. */
2567       double *fmj = xnmalloc (n_cols, sizeof *fmj);
2568       int *fmj_index = xnmalloc (n_cols, sizeof *fmj_index);
2569       double sum_fmj = 0.0;
2570       for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2571         {
2572           double max = xt->mat[j];
2573           int index = 0;
2574
2575           for (int i = 1; i < n_rows; i++)
2576             if (xt->mat[j + i * n_cols] > max)
2577               {
2578                 max = xt->mat[j + i * n_cols];
2579                 index = i;
2580               }
2581
2582           fmj[j] = max;
2583           sum_fmj += max;
2584           fmj_index[j] = index;
2585         }
2586
2587       /* Find maximum row total. */
2588       double rm = xt->row_tot[0];
2589       int rm_index = 0;
2590       for (int i = 1; i < n_rows; i++)
2591         if (xt->row_tot[i] > rm)
2592           {
2593             rm = xt->row_tot[i];
2594             rm_index = i;
2595           }
2596
2597       /* Find maximum column total. */
2598       double cm = xt->col_tot[0];
2599       int cm_index = 0;
2600       for (int j = 1; j < n_cols; j++)
2601         if (xt->col_tot[j] > cm)
2602           {
2603             cm = xt->col_tot[j];
2604             cm_index = j;
2605           }
2606
2607       v[0] = (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / (2. * xt->total - rm - cm);
2608       v[1] = (sum_fmj - rm) / (xt->total - rm);
2609       v[2] = (sum_fim - cm) / (xt->total - cm);
2610
2611       /* ASE1 for Y given XT. */
2612       {
2613         double accum = 0.0;
2614         for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2615           if (cm_index == fim_index[i])
2616             accum += fim[i];
2617         ase[2] = sqrt ((xt->total - sum_fim) * (sum_fim + cm - 2. * accum)
2618                        / pow3 (xt->total - cm));
2619       }
2620
2621       /* ASE0 for Y given XT. */
2622       {
2623         double accum = 0.0;
2624         for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2625           if (cm_index != fim_index[i])
2626             accum += (xt->mat[i * n_cols + fim_index[i]]
2627                       + xt->mat[i * n_cols + cm_index]);
2628         t[2] = v[2] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fim - cm) / xt->total) / (xt->total - cm));
2629       }
2630
2631       /* ASE1 for XT given Y. */
2632       {
2633         double accum = 0.0;
2634         for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2635           if (rm_index == fmj_index[j])
2636             accum += fmj[j];
2637         ase[1] = sqrt ((xt->total - sum_fmj) * (sum_fmj + rm - 2. * accum)
2638                        / pow3 (xt->total - rm));
2639       }
2640
2641       /* ASE0 for XT given Y. */
2642       {
2643         double accum = 0.0;
2644         for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2645           if (rm_index != fmj_index[j])
2646             accum += (xt->mat[j + n_cols * fmj_index[j]]
2647                       + xt->mat[j + n_cols * rm_index]);
2648         t[1] = v[1] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fmj - rm) / xt->total) / (xt->total - rm));
2649       }
2650
2651       /* Symmetric ASE0 and ASE1. */
2652       {
2653         double accum0 = 0.0;
2654         double accum1 = 0.0;
2655         for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2656           for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2657             {
2658               int temp0 = (fmj_index[j] == i) + (fim_index[i] == j);
2659               int temp1 = (i == rm_index) + (j == cm_index);
2660               accum0 += xt->mat[j + i * n_cols] * pow2 (temp0 - temp1);
2661               accum1 += (xt->mat[j + i * n_cols]
2662                          * pow2 (temp0 + (v[0] - 1.) * temp1));
2663             }
2664         ase[0] = sqrt (accum1 - 4. * xt->total * v[0] * v[0]) / (2. * xt->total - rm - cm);
2665         t[0] = v[0] / (sqrt (accum0 - pow2 (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / xt->total)
2666                        / (2. * xt->total - rm - cm));
2667       }
2668
2669       for (int i = 0; i < 3; i++)
2670         sig[i] = 2 * gsl_cdf_ugaussian_Q (t[i]);
2671
2672       free (fim);
2673       free (fim_index);
2674       free (fmj);
2675       free (fmj_index);
2676
2677       /* Tau. */
2678       {
2679         double sum_fij2_ri = 0.0;
2680         double sum_fij2_ci = 0.0;
2681         FOR_EACH_POPULATED_ROW (i, xt)
2682           FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (j, xt)
2683             {
2684               double temp = pow2 (xt->mat[j + i * n_cols]);
2685               sum_fij2_ri += temp / xt->row_tot[i];
2686               sum_fij2_ci += temp / xt->col_tot[j];
2687             }
2688
2689         double sum_ri2 = 0.0;
2690         for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2691           sum_ri2 += pow2 (xt->row_tot[i]);
2692
2693         double sum_cj2 = 0.0;
2694         for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2695           sum_cj2 += pow2 (xt->col_tot[j]);
2696
2697         v[3] = (xt->total * sum_fij2_ci - sum_ri2) / (pow2 (xt->total) - sum_ri2);
2698         v[4] = (xt->total * sum_fij2_ri - sum_cj2) / (pow2 (xt->total) - sum_cj2);
2699       }
2700     }
2701
2702   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_UC))
2703     {
2704       double UX = 0.0;
2705       FOR_EACH_POPULATED_ROW (i, xt)
2706         UX -= xt->row_tot[i] / xt->total * log (xt->row_tot[i] / xt->total);
2707
2708       double UY = 0.0;
2709       FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (j, xt)
2710         UY -= xt->col_tot[j] / xt->total * log (xt->col_tot[j] / xt->total);
2711
2712       double UXY = 0.0;
2713       double P = 0.0;
2714       for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2715         for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2716           {
2717             double entry = xt->mat[j + i * n_cols];
2718
2719             if (entry <= 0.)
2720               continue;
2721
2722             P += entry * pow2 (log (xt->col_tot[j] * xt->row_tot[i] / (xt->total * entry)));
2723             UXY -= entry / xt->total * log (entry / xt->total);
2724           }
2725
2726       double ase1_yx = 0.0;
2727       double ase1_xy = 0.0;
2728       double ase1_sym = 0.0;
2729       for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2730         for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2731           {
2732             double entry = xt->mat[j + i * n_cols];
2733
2734             if (entry <= 0.)
2735               continue;
2736
2737             ase1_yx += entry * pow2 (UY * log (entry / xt->row_tot[i])
2738                                     + (UX - UXY) * log (xt->col_tot[j] / xt->total));
2739             ase1_xy += entry * pow2 (UX * log (entry / xt->col_tot[j])
2740                                     + (UY - UXY) * log (xt->row_tot[i] / xt->total));
2741             ase1_sym += entry * pow2 ((UXY
2742                                       * log (xt->row_tot[i] * xt->col_tot[j] / pow2 (xt->total)))
2743                                      - (UX + UY) * log (entry / xt->total));
2744           }
2745
2746       v[5] = 2. * ((UX + UY - UXY) / (UX + UY));
2747       ase[5] = (2. / (xt->total * pow2 (UX + UY))) * sqrt (ase1_sym);
2748       t[5] = SYSMIS;
2749
2750       v[6] = (UX + UY - UXY) / UX;
2751       ase[6] = sqrt (ase1_xy) / (xt->total * UX * UX);
2752       t[6] = v[6] / (sqrt (P - xt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (xt->total * UX));
2753
2754       v[7] = (UX + UY - UXY) / UY;
2755       ase[7] = sqrt (ase1_yx) / (xt->total * UY * UY);
2756       t[7] = v[7] / (sqrt (P - xt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (xt->total * UY));
2757     }
2758
2759   /* Somers' D. */
2760   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2761     {
2762       double v_dummy[N_SYMMETRIC];
2763       double ase_dummy[N_SYMMETRIC];
2764       double t_dummy[N_SYMMETRIC];
2765       double somers_d_v[3];
2766       double somers_d_ase[3];
2767       double somers_d_t[3];
2768
2769       if (calc_symmetric (proc, xt, v_dummy, ase_dummy, t_dummy,
2770                           somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
2771         {
2772           for (int i = 0; i < 3; i++)
2773             {
2774               v[8 + i] = somers_d_v[i];
2775               ase[8 + i] = somers_d_ase[i];
2776               t[8 + i] = somers_d_t[i];
2777               sig[8 + i] = 2 * gsl_cdf_ugaussian_Q (fabs (somers_d_t[i]));
2778             }
2779         }
2780     }
2781
2782   /* Eta. */
2783   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_ETA))
2784     {
2785       /* X dependent. */
2786       double sum_Xr = 0.0;
2787       double sum_X2r = 0.0;
2788       for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2789         {
2790           sum_Xr += xt->vars[ROW_VAR].values[i].f * xt->row_tot[i];
2791           sum_X2r += pow2 (xt->vars[ROW_VAR].values[i].f) * xt->row_tot[i];
2792         }
2793       double SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / xt->total;
2794
2795       double SXW = 0.0;
2796       FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (j, xt)
2797         {
2798           double cum = 0.0;
2799
2800           for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2801             {
2802               SXW += (pow2 (xt->vars[ROW_VAR].values[i].f)
2803                       * xt->mat[j + i * n_cols]);
2804               cum += (xt->vars[ROW_VAR].values[i].f
2805                       * xt->mat[j + i * n_cols]);
2806             }
2807
2808           SXW -= cum * cum / xt->col_tot[j];
2809         }
2810       v[11] = sqrt (1. - SXW / SX);
2811
2812       /* Y dependent. */
2813       double sum_Yc = 0.0;
2814       double sum_Y2c = 0.0;
2815       for (int i = 0; i < n_cols; i++)
2816         {
2817           sum_Yc += xt->vars[COL_VAR].values[i].f * xt->col_tot[i];
2818           sum_Y2c += pow2 (xt->vars[COL_VAR].values[i].f) * xt->col_tot[i];
2819         }
2820       double SY = sum_Y2c - pow2 (sum_Yc) / xt->total;
2821
2822       double SYW = 0.0;
2823       FOR_EACH_POPULATED_ROW (i, xt)
2824         {
2825           double cum = 0.0;
2826           for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2827             {
2828               SYW += (pow2 (xt->vars[COL_VAR].values[j].f)
2829                       * xt->mat[j + i * n_cols]);
2830               cum += (xt->vars[COL_VAR].values[j].f
2831                       * xt->mat[j + i * n_cols]);
2832             }
2833
2834           SYW -= cum * cum / xt->row_tot[i];
2835         }
2836       v[12] = sqrt (1. - SYW / SY);
2837     }
2838
2839   return 1;
2840 }
2841
2842 /*
2843    Local Variables:
2844    mode: c
2845    End:
2846 */