Calculate Fisher Exact Test even if all cell counts >= 5
[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 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
5    it under the terms of the GNU General Public License as published by
6    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
7    (at your option) any later version.
8
9    This program is distributed in the hope that it will be useful,
10    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12    GNU General Public License for more details.
13
14    You should have received a copy of the GNU General Public License
15    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. */
16
17 /* FIXME:
18
19    - Pearson's R (but not Spearman!) is off a little.
20    - T values for Spearman's R and Pearson's R are wrong.
21    - How to calculate significance of symmetric and directional measures?
22    - Asymmetric ASEs and T values for lambda are wrong.
23    - ASE of Goodman and Kruskal's tau is not calculated.
24    - ASE of symmetric somers' d is wrong.
25    - Approx. T of uncertainty coefficient is wrong.
26
27 */
28
29 #include <config.h>
30
31 #include <ctype.h>
32 #include <gsl/gsl_cdf.h>
33 #include <stdlib.h>
34 #include <stdio.h>
35
36 #include "data/case.h"
37 #include "data/casegrouper.h"
38 #include "data/casereader.h"
39 #include "data/data-out.h"
40 #include "data/dataset.h"
41 #include "data/dictionary.h"
42 #include "data/format.h"
43 #include "data/value-labels.h"
44 #include "data/variable.h"
45 #include "language/command.h"
46 #include "language/dictionary/split-file.h"
47 #include "language/lexer/lexer.h"
48 #include "language/lexer/variable-parser.h"
49 #include "libpspp/array.h"
50 #include "libpspp/assertion.h"
51 #include "libpspp/compiler.h"
52 #include "libpspp/hash-functions.h"
53 #include "libpspp/hmap.h"
54 #include "libpspp/hmapx.h"
55 #include "libpspp/message.h"
56 #include "libpspp/misc.h"
57 #include "libpspp/pool.h"
58 #include "libpspp/str.h"
59 #include "output/tab.h"
60
61 #include "gl/minmax.h"
62 #include "gl/xalloc.h"
63 #include "gl/xsize.h"
64
65 #include "gettext.h"
66 #define _(msgid) gettext (msgid)
67 #define N_(msgid) msgid
68
69 /* (headers) */
70
71 /* (specification)
72    crosstabs (crs_):
73      *^tables=custom;
74      +variables=custom;
75      missing=miss:!table/include/report;
76      +write[wr_]=none,cells,all;
77      +format=val:!avalue/dvalue,
78              indx:!noindex/index,
79              tabl:!tables/notables,
80              box:!box/nobox,
81              pivot:!pivot/nopivot;
82      +cells[cl_]=count,expected,row,column,total,residual,sresidual,
83                  asresidual,all,none;
84      +statistics[st_]=chisq,phi,cc,lambda,uc,none,btau,ctau,risk,gamma,d,
85                       kappa,eta,corr,all.
86 */
87 /* (declarations) */
88 /* (functions) */
89
90 /* Number of chi-square statistics. */
91 #define N_CHISQ 5
92
93 /* Number of symmetric statistics. */
94 #define N_SYMMETRIC 9
95
96 /* Number of directional statistics. */
97 #define N_DIRECTIONAL 13
98
99 /* A single table entry for general mode. */
100 struct table_entry
101   {
102     struct hmap_node node;      /* Entry in hash table. */
103     double freq;                /* Frequency count. */
104     union value values[1];      /* Values. */
105   };
106
107 static size_t
108 table_entry_size (size_t n_values)
109 {
110   return (offsetof (struct table_entry, values)
111           + n_values * sizeof (union value));
112 }
113
114 /* Indexes into the 'vars' member of struct pivot_table and
115    struct crosstab member. */
116 enum
117   {
118     ROW_VAR = 0,                /* Row variable. */
119     COL_VAR = 1                 /* Column variable. */
120     /* Higher indexes cause multiple tables to be output. */
121   };
122
123 /* A crosstabulation of 2 or more variables. */
124 struct pivot_table
125   {
126     struct crosstabs_proc *proc;
127     struct fmt_spec weight_format; /* Format for weight variable. */
128     double missing;             /* Weight of missing cases. */
129
130     /* Variables (2 or more). */
131     int n_vars;
132     const struct variable **vars;
133
134     /* Constants (0 or more). */
135     int n_consts;
136     const struct variable **const_vars;
137     union value *const_values;
138
139     /* Data. */
140     struct hmap data;
141     struct table_entry **entries;
142     size_t n_entries;
143
144     /* Column values, number of columns. */
145     union value *cols;
146     int n_cols;
147
148     /* Row values, number of rows. */
149     union value *rows;
150     int n_rows;
151
152     /* Number of statistically interesting columns/rows
153        (columns/rows with data in them). */
154     int ns_cols, ns_rows;
155
156     /* Matrix contents. */
157     double *mat;                /* Matrix proper. */
158     double *row_tot;            /* Row totals. */
159     double *col_tot;            /* Column totals. */
160     double total;               /* Grand total. */
161   };
162
163 /* Integer mode variable info. */
164 struct var_range
165   {
166     struct hmap_node hmap_node; /* In struct crosstabs_proc var_ranges map. */
167     const struct variable *var; /* The variable. */
168     int min;                    /* Minimum value. */
169     int max;                    /* Maximum value + 1. */
170     int count;                  /* max - min. */
171   };
172
173 struct crosstabs_proc
174   {
175     const struct dictionary *dict;
176     enum { INTEGER, GENERAL } mode;
177     enum mv_class exclude;
178     bool pivot;
179     bool bad_warn;
180     struct fmt_spec weight_format;
181
182     /* Variables specifies on VARIABLES. */
183     const struct variable **variables;
184     size_t n_variables;
185     struct hmap var_ranges;
186
187     /* TABLES. */
188     struct pivot_table *pivots;
189     int n_pivots;
190
191     /* CELLS. */
192     int n_cells;                /* Number of cells requested. */
193     unsigned int cells;         /* Bit k is 1 if cell k is requested. */
194     int a_cells[CRS_CL_count];  /* 0...n_cells-1 are the requested cells. */
195
196     /* STATISTICS. */
197     unsigned int statistics;    /* Bit k is 1 if statistic k is requested. */
198
199     bool descending;            /* True if descending sort order is requested. */
200   };
201
202 const struct var_range *get_var_range (const struct crosstabs_proc *,
203                                        const struct variable *);
204
205 static bool should_tabulate_case (const struct pivot_table *,
206                                   const struct ccase *, enum mv_class exclude);
207 static void tabulate_general_case (struct pivot_table *, const struct ccase *,
208                                    double weight);
209 static void tabulate_integer_case (struct pivot_table *, const struct ccase *,
210                                    double weight);
211 static void postcalc (struct crosstabs_proc *);
212 static void submit (struct pivot_table *, struct tab_table *);
213
214 /* Parses and executes the CROSSTABS procedure. */
215 int
216 cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds)
217 {
218   const struct variable *wv = dict_get_weight (dataset_dict (ds));
219   struct var_range *range, *next_range;
220   struct crosstabs_proc proc;
221   struct casegrouper *grouper;
222   struct casereader *input, *group;
223   struct cmd_crosstabs cmd;
224   struct pivot_table *pt;
225   int result;
226   bool ok;
227   int i;
228
229   proc.dict = dataset_dict (ds);
230   proc.bad_warn = true;
231   proc.variables = NULL;
232   proc.n_variables = 0;
233   hmap_init (&proc.var_ranges);
234   proc.pivots = NULL;
235   proc.n_pivots = 0;
236   proc.descending = false;
237   proc.weight_format = wv ? *var_get_print_format (wv) : F_8_0;
238
239   if (!parse_crosstabs (lexer, ds, &cmd, &proc))
240     {
241       result = CMD_FAILURE;
242       goto exit;
243     }
244
245   proc.mode = proc.n_variables ? INTEGER : GENERAL;
246
247
248   proc.descending = cmd.val == CRS_DVALUE;
249
250   /* CELLS. */
251   if (!cmd.sbc_cells)
252     proc.cells = 1u << CRS_CL_COUNT;
253   else if (cmd.a_cells[CRS_CL_ALL])
254     proc.cells = UINT_MAX;
255   else
256     {
257       proc.cells = 0;
258       for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
259         if (cmd.a_cells[i])
260           proc.cells |= 1u << i;
261       if (proc.cells == 0)
262         proc.cells = ((1u << CRS_CL_COUNT)
263                        | (1u << CRS_CL_ROW)
264                        | (1u << CRS_CL_COLUMN)
265                        | (1u << CRS_CL_TOTAL));
266     }
267   proc.cells &= ((1u << CRS_CL_count) - 1);
268   proc.cells &= ~((1u << CRS_CL_NONE) | (1u << CRS_CL_ALL));
269   proc.n_cells = 0;
270   for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
271     if (proc.cells & (1u << i))
272       proc.a_cells[proc.n_cells++] = i;
273
274   /* STATISTICS. */
275   if (cmd.a_statistics[CRS_ST_ALL])
276     proc.statistics = UINT_MAX;
277   else if (cmd.sbc_statistics)
278     {
279       int i;
280
281       proc.statistics = 0;
282       for (i = 0; i < CRS_ST_count; i++)
283         if (cmd.a_statistics[i])
284           proc.statistics |= 1u << i;
285       if (proc.statistics == 0)
286         proc.statistics |= 1u << CRS_ST_CHISQ;
287     }
288   else
289     proc.statistics = 0;
290
291   /* MISSING. */
292   proc.exclude = (cmd.miss == CRS_TABLE ? MV_ANY
293                    : cmd.miss == CRS_INCLUDE ? MV_SYSTEM
294                    : MV_NEVER);
295   if (proc.mode == GENERAL && proc.exclude == MV_NEVER)
296     {
297       msg (SE, _("Missing mode REPORT not allowed in general mode.  "
298                  "Assuming MISSING=TABLE."));
299       proc.exclude = MV_ANY;
300     }
301
302   /* PIVOT. */
303   proc.pivot = cmd.pivot == CRS_PIVOT;
304
305   input = casereader_create_filter_weight (proc_open (ds), dataset_dict (ds),
306                                            NULL, NULL);
307   grouper = casegrouper_create_splits (input, dataset_dict (ds));
308   while (casegrouper_get_next_group (grouper, &group))
309     {
310       struct ccase *c;
311
312       /* Output SPLIT FILE variables. */
313       c = casereader_peek (group, 0);
314       if (c != NULL)
315         {
316           output_split_file_values (ds, c);
317           case_unref (c);
318         }
319
320       /* Initialize hash tables. */
321       for (pt = &proc.pivots[0]; pt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; pt++)
322         hmap_init (&pt->data);
323
324       /* Tabulate. */
325       for (; (c = casereader_read (group)) != NULL; case_unref (c))
326         for (pt = &proc.pivots[0]; pt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; pt++)
327           {
328             double weight = dict_get_case_weight (dataset_dict (ds), c,
329                                                   &proc.bad_warn);
330             if (should_tabulate_case (pt, c, proc.exclude))
331               {
332                 if (proc.mode == GENERAL)
333                   tabulate_general_case (pt, c, weight);
334                 else
335                   tabulate_integer_case (pt, c, weight);
336               }
337             else
338               pt->missing += weight;
339           }
340       casereader_destroy (group);
341
342       /* Output. */
343       postcalc (&proc);
344     }
345   ok = casegrouper_destroy (grouper);
346   ok = proc_commit (ds) && ok;
347
348   result = ok ? CMD_SUCCESS : CMD_CASCADING_FAILURE;
349
350 exit:
351   free (proc.variables);
352   HMAP_FOR_EACH_SAFE (range, next_range, struct var_range, hmap_node,
353                       &proc.var_ranges)
354     {
355       hmap_delete (&proc.var_ranges, &range->hmap_node);
356       free (range);
357     }
358   for (pt = &proc.pivots[0]; pt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; pt++)
359     {
360       free (pt->vars);
361       free (pt->const_vars);
362       /* We must not call value_destroy on const_values because
363          it is a wild pointer; it never pointed to anything owned
364          by the pivot_table.
365
366          The rest of the data was allocated and destroyed at a
367          lower level already. */
368     }
369   free (proc.pivots);
370
371   return result;
372 }
373
374 /* Parses the TABLES subcommand. */
375 static int
376 crs_custom_tables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
377                    struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
378 {
379   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
380   struct const_var_set *var_set;
381   int n_by;
382   const struct variable ***by = NULL;
383   int *by_iter;
384   size_t *by_nvar = NULL;
385   size_t nx = 1;
386   bool ok = false;
387   int i;
388
389   /* Ensure that this is a TABLES subcommand. */
390   if (!lex_match_id (lexer, "TABLES")
391       && (lex_token (lexer) != T_ID ||
392           dict_lookup_var (dataset_dict (ds), lex_tokcstr (lexer)) == NULL)
393       && lex_token (lexer) != T_ALL)
394     return 2;
395   lex_match (lexer, T_EQUALS);
396
397   if (proc->variables != NULL)
398     var_set = const_var_set_create_from_array (proc->variables,
399                                                proc->n_variables);
400   else
401     var_set = const_var_set_create_from_dict (dataset_dict (ds));
402   assert (var_set != NULL);
403
404   for (n_by = 0; ;)
405     {
406       by = xnrealloc (by, n_by + 1, sizeof *by);
407       by_nvar = xnrealloc (by_nvar, n_by + 1, sizeof *by_nvar);
408       if (!parse_const_var_set_vars (lexer, var_set, &by[n_by], &by_nvar[n_by],
409                                      PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH))
410         goto done;
411       if (xalloc_oversized (nx, by_nvar[n_by]))
412         {
413           msg (SE, _("Too many cross-tabulation variables or dimensions."));
414           goto done;
415         }
416       nx *= by_nvar[n_by];
417       n_by++;
418
419       if (!lex_match (lexer, T_BY))
420         {
421           if (n_by < 2)
422             {
423               lex_force_match (lexer, T_BY);
424               goto done;
425             }
426           else
427             break;
428         }
429     }
430
431   by_iter = xcalloc (n_by, sizeof *by_iter);
432   proc->pivots = xnrealloc (proc->pivots,
433                             proc->n_pivots + nx, sizeof *proc->pivots);
434   for (i = 0; i < nx; i++)
435     {
436       struct pivot_table *pt = &proc->pivots[proc->n_pivots++];
437       int j;
438
439       pt->proc = proc;
440       pt->weight_format = proc->weight_format;
441       pt->missing = 0.;
442       pt->n_vars = n_by;
443       pt->vars = xmalloc (n_by * sizeof *pt->vars);
444       pt->n_consts = 0;
445       pt->const_vars = NULL;
446       pt->const_values = NULL;
447
448       for (j = 0; j < n_by; j++)
449         pt->vars[j] = by[j][by_iter[j]];
450
451       for (j = n_by - 1; j >= 0; j--)
452         {
453           if (++by_iter[j] < by_nvar[j])
454             break;
455           by_iter[j] = 0;
456         }
457     }
458   free (by_iter);
459   ok = true;
460
461 done:
462   /* All return paths lead here. */
463   for (i = 0; i < n_by; i++)
464     free (by[i]);
465   free (by);
466   free (by_nvar);
467
468   const_var_set_destroy (var_set);
469
470   return ok;
471 }
472
473 /* Parses the VARIABLES subcommand. */
474 static int
475 crs_custom_variables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
476                       struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
477 {
478   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
479   if (proc->n_pivots)
480     {
481       msg (SE, _("VARIABLES must be specified before TABLES."));
482       return 0;
483     }
484
485   lex_match (lexer, T_EQUALS);
486
487   for (;;)
488     {
489       size_t orig_nv = proc->n_variables;
490       size_t i;
491
492       long min, max;
493
494       if (!parse_variables_const (lexer, dataset_dict (ds),
495                                   &proc->variables, &proc->n_variables,
496                                   (PV_APPEND | PV_NUMERIC
497                                    | PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH)))
498         return 0;
499
500       if (!lex_force_match (lexer, T_LPAREN))
501           goto lossage;
502
503       if (!lex_force_int (lexer))
504         goto lossage;
505       min = lex_integer (lexer);
506       lex_get (lexer);
507
508       lex_match (lexer, T_COMMA);
509
510       if (!lex_force_int (lexer))
511         goto lossage;
512       max = lex_integer (lexer);
513       if (max < min)
514         {
515           msg (SE, _("Maximum value (%ld) less than minimum value (%ld)."),
516                max, min);
517           goto lossage;
518         }
519       lex_get (lexer);
520
521       if (!lex_force_match (lexer, T_RPAREN))
522         goto lossage;
523
524       for (i = orig_nv; i < proc->n_variables; i++)
525         {
526           const struct variable *var = proc->variables[i];
527           struct var_range *vr = xmalloc (sizeof *vr);
528
529           vr->var = var;
530           vr->min = min;
531           vr->max = max + 1.;
532           vr->count = max - min + 1;
533           hmap_insert (&proc->var_ranges, &vr->hmap_node,
534                        hash_pointer (var, 0));
535         }
536
537       if (lex_token (lexer) == T_SLASH)
538         break;
539     }
540
541   return 1;
542
543  lossage:
544   free (proc->variables);
545   proc->variables = NULL;
546   proc->n_variables = 0;
547   return 0;
548 }
549 \f
550 /* Data file processing. */
551
552 const struct var_range *
553 get_var_range (const struct crosstabs_proc *proc, const struct variable *var)
554 {
555   if (!hmap_is_empty (&proc->var_ranges))
556     {
557       const struct var_range *range;
558
559       HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (range, struct var_range, hmap_node,
560                                hash_pointer (var, 0), &proc->var_ranges)
561         if (range->var == var)
562           return range;
563     }
564
565   return NULL;
566 }
567
568 static bool
569 should_tabulate_case (const struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
570                       enum mv_class exclude)
571 {
572   int j;
573   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
574     {
575       const struct variable *var = pt->vars[j];
576       const struct var_range *range = get_var_range (pt->proc, var);
577
578       if (var_is_value_missing (var, case_data (c, var), exclude))
579         return false;
580
581       if (range != NULL)
582         {
583           double num = case_num (c, var);
584           if (num < range->min || num > range->max)
585             return false;
586         }
587     }
588   return true;
589 }
590
591 static void
592 tabulate_integer_case (struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
593                        double weight)
594 {
595   struct table_entry *te;
596   size_t hash;
597   int j;
598
599   hash = 0;
600   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
601     {
602       /* Throw away fractional parts of values. */
603       hash = hash_int (case_num (c, pt->vars[j]), hash);
604     }
605
606   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct table_entry, node, hash, &pt->data)
607     {
608       for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
609         if ((int) case_num (c, pt->vars[j]) != (int) te->values[j].f)
610           goto no_match;
611
612       /* Found an existing entry. */
613       te->freq += weight;
614       return;
615
616     no_match: ;
617     }
618
619   /* No existing entry.  Create a new one. */
620   te = xmalloc (table_entry_size (pt->n_vars));
621   te->freq = weight;
622   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
623     te->values[j].f = (int) case_num (c, pt->vars[j]);
624   hmap_insert (&pt->data, &te->node, hash);
625 }
626
627 static void
628 tabulate_general_case (struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
629                        double weight)
630 {
631   struct table_entry *te;
632   size_t hash;
633   int j;
634
635   hash = 0;
636   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
637     {
638       const struct variable *var = pt->vars[j];
639       hash = value_hash (case_data (c, var), var_get_width (var), hash);
640     }
641
642   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct table_entry, node, hash, &pt->data)
643     {
644       for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
645         {
646           const struct variable *var = pt->vars[j];
647           if (!value_equal (case_data (c, var), &te->values[j],
648                             var_get_width (var)))
649             goto no_match;
650         }
651
652       /* Found an existing entry. */
653       te->freq += weight;
654       return;
655
656     no_match: ;
657     }
658
659   /* No existing entry.  Create a new one. */
660   te = xmalloc (table_entry_size (pt->n_vars));
661   te->freq = weight;
662   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
663     {
664       const struct variable *var = pt->vars[j];
665       value_clone (&te->values[j], case_data (c, var), var_get_width (var));
666     }
667   hmap_insert (&pt->data, &te->node, hash);
668 }
669 \f
670 /* Post-data reading calculations. */
671
672 static int compare_table_entry_vars_3way (const struct table_entry *a,
673                                           const struct table_entry *b,
674                                           const struct pivot_table *pt,
675                                           int idx0, int idx1);
676 static int compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_,
677                                      const void *pt_);
678 static int compare_table_entry_3way_inv (const void *ap_, const void *bp_,
679                                      const void *pt_);
680
681 static void enum_var_values (const struct pivot_table *, int var_idx,
682                              union value **valuesp, int *n_values, bool descending);
683 static void output_pivot_table (struct crosstabs_proc *,
684                                 struct pivot_table *);
685 static void make_pivot_table_subset (struct pivot_table *pt,
686                                      size_t row0, size_t row1,
687                                      struct pivot_table *subset);
688 static void make_summary_table (struct crosstabs_proc *);
689 static bool find_crosstab (struct pivot_table *, size_t *row0p, size_t *row1p);
690
691 static void
692 postcalc (struct crosstabs_proc *proc)
693 {
694   struct pivot_table *pt;
695
696   /* Convert hash tables into sorted arrays of entries. */
697   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
698     {
699       struct table_entry *e;
700       size_t i;
701
702       pt->n_entries = hmap_count (&pt->data);
703       pt->entries = xnmalloc (pt->n_entries, sizeof *pt->entries);
704       i = 0;
705       HMAP_FOR_EACH (e, struct table_entry, node, &pt->data)
706         pt->entries[i++] = e;
707       hmap_destroy (&pt->data);
708
709       sort (pt->entries, pt->n_entries, sizeof *pt->entries,
710             proc->descending ? compare_table_entry_3way_inv : compare_table_entry_3way,
711             pt);
712     }
713
714   make_summary_table (proc);
715
716   /* Output each pivot table. */
717   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
718     {
719       if (proc->pivot || pt->n_vars == 2)
720         output_pivot_table (proc, pt);
721       else
722         {
723           size_t row0 = 0, row1 = 0;
724           while (find_crosstab (pt, &row0, &row1))
725             {
726               struct pivot_table subset;
727               make_pivot_table_subset (pt, row0, row1, &subset);
728               output_pivot_table (proc, &subset);
729             }
730         }
731     }
732
733   /* Free output and prepare for next split file. */
734   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
735     {
736       size_t i;
737
738       pt->missing = 0.0;
739
740       /* Free the members that were allocated in this function(and the values
741          owned by the entries.
742
743          The other pointer members are either both allocated and destroyed at a
744          lower level (in output_pivot_table), or both allocated and destroyed
745          at a higher level (in crs_custom_tables and free_proc,
746          respectively). */
747       for (i = 0; i < pt->n_vars; i++)
748         {
749           int width = var_get_width (pt->vars[i]);
750           if (value_needs_init (width))
751             {
752               size_t j;
753
754               for (j = 0; j < pt->n_entries; j++)
755                 value_destroy (&pt->entries[j]->values[i], width);
756             }
757         }
758
759       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
760         free (pt->entries[i]);
761       free (pt->entries);
762     }
763 }
764
765 static void
766 make_pivot_table_subset (struct pivot_table *pt, size_t row0, size_t row1,
767                          struct pivot_table *subset)
768 {
769   *subset = *pt;
770   if (pt->n_vars > 2)
771     {
772       assert (pt->n_consts == 0);
773       subset->missing = pt->missing;
774       subset->n_vars = 2;
775       subset->vars = pt->vars;
776       subset->n_consts = pt->n_vars - 2;
777       subset->const_vars = pt->vars + 2;
778       subset->const_values = &pt->entries[row0]->values[2];
779     }
780   subset->entries = &pt->entries[row0];
781   subset->n_entries = row1 - row0;
782 }
783
784 static int
785 compare_table_entry_var_3way (const struct table_entry *a,
786                               const struct table_entry *b,
787                               const struct pivot_table *pt,
788                               int idx)
789 {
790   return value_compare_3way (&a->values[idx], &b->values[idx],
791                              var_get_width (pt->vars[idx]));
792 }
793
794 static int
795 compare_table_entry_vars_3way (const struct table_entry *a,
796                                const struct table_entry *b,
797                                const struct pivot_table *pt,
798                                int idx0, int idx1)
799 {
800   int i;
801
802   for (i = idx1 - 1; i >= idx0; i--)
803     {
804       int cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, i);
805       if (cmp != 0)
806         return cmp;
807     }
808   return 0;
809 }
810
811 /* Compare the struct table_entry at *AP to the one at *BP and
812    return a strcmp()-type result. */
813 static int
814 compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_, const void *pt_)
815 {
816   const struct table_entry *const *ap = ap_;
817   const struct table_entry *const *bp = bp_;
818   const struct table_entry *a = *ap;
819   const struct table_entry *b = *bp;
820   const struct pivot_table *pt = pt_;
821   int cmp;
822
823   cmp = compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars);
824   if (cmp != 0)
825     return cmp;
826
827   cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, ROW_VAR);
828   if (cmp != 0)
829     return cmp;
830
831   return compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, COL_VAR);
832 }
833
834 /* Inverted version of compare_table_entry_3way */
835 static int
836 compare_table_entry_3way_inv (const void *ap_, const void *bp_, const void *pt_)
837 {
838   return -compare_table_entry_3way (ap_, bp_, pt_);
839 }
840
841 static int
842 find_first_difference (const struct pivot_table *pt, size_t row)
843 {
844   if (row == 0)
845     return pt->n_vars - 1;
846   else
847     {
848       const struct table_entry *a = pt->entries[row];
849       const struct table_entry *b = pt->entries[row - 1];
850       int col;
851
852       for (col = pt->n_vars - 1; col >= 0; col--)
853         if (compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, col))
854           return col;
855       NOT_REACHED ();
856     }
857 }
858
859 /* Output a table summarizing the cases processed. */
860 static void
861 make_summary_table (struct crosstabs_proc *proc)
862 {
863   struct tab_table *summary;
864   struct pivot_table *pt;
865   struct string name;
866   int i;
867
868   summary = tab_create (7, 3 + proc->n_pivots);
869   tab_title (summary, _("Summary."));
870   tab_headers (summary, 1, 0, 3, 0);
871   tab_joint_text (summary, 1, 0, 6, 0, TAB_CENTER, _("Cases"));
872   tab_joint_text (summary, 1, 1, 2, 1, TAB_CENTER, _("Valid"));
873   tab_joint_text (summary, 3, 1, 4, 1, TAB_CENTER, _("Missing"));
874   tab_joint_text (summary, 5, 1, 6, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
875   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 1);
876   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 2);
877   tab_vline (summary, TAL_1, 3, 1, 1);
878   tab_vline (summary, TAL_1, 5, 1, 1);
879   for (i = 0; i < 3; i++)
880     {
881       tab_text (summary, 1 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("N"));
882       tab_text (summary, 2 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("Percent"));
883     }
884   tab_offset (summary, 0, 3);
885
886   ds_init_empty (&name);
887   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
888     {
889       double valid;
890       double n[3];
891       size_t i;
892
893       tab_hline (summary, TAL_1, 0, 6, 0);
894
895       ds_clear (&name);
896       for (i = 0; i < pt->n_vars; i++)
897         {
898           if (i > 0)
899             ds_put_cstr (&name, " * ");
900           ds_put_cstr (&name, var_to_string (pt->vars[i]));
901         }
902       tab_text (summary, 0, 0, TAB_LEFT, ds_cstr (&name));
903
904       valid = 0.;
905       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
906         valid += pt->entries[i]->freq;
907
908       n[0] = valid;
909       n[1] = pt->missing;
910       n[2] = n[0] + n[1];
911       for (i = 0; i < 3; i++)
912         {
913           tab_double (summary, i * 2 + 1, 0, TAB_RIGHT, n[i],
914                       &proc->weight_format);
915           tab_text_format (summary, i * 2 + 2, 0, TAB_RIGHT, "%.1f%%",
916                            n[i] / n[2] * 100.);
917         }
918
919       tab_next_row (summary);
920     }
921   ds_destroy (&name);
922
923   submit (NULL, summary);
924 }
925 \f
926 /* Output. */
927
928 static struct tab_table *create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *,
929                                                 struct pivot_table *);
930 static struct tab_table *create_chisq_table (struct pivot_table *);
931 static struct tab_table *create_sym_table (struct pivot_table *);
932 static struct tab_table *create_risk_table (struct pivot_table *);
933 static struct tab_table *create_direct_table (struct pivot_table *);
934 static void display_dimensions (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
935                                 struct tab_table *, int first_difference);
936 static void display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *,
937                                      struct pivot_table *,
938                                      struct tab_table *);
939 static void display_chisq (struct pivot_table *, struct tab_table *,
940                            bool *showed_fisher);
941 static void display_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
942                                struct tab_table *);
943 static void display_risk (struct pivot_table *, struct tab_table *);
944 static void display_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
945                                  struct tab_table *);
946 static void table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
947                                  struct tab_table *table, int c, int r,
948                                  unsigned char opt, const union value *v,
949                                  const struct variable *var);
950 static void delete_missing (struct pivot_table *);
951 static void build_matrix (struct pivot_table *);
952
953 /* Output pivot table PT in the context of PROC. */
954 static void
955 output_pivot_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
956 {
957   struct tab_table *table = NULL; /* Crosstabulation table. */
958   struct tab_table *chisq = NULL; /* Chi-square table. */
959   bool showed_fisher = false;
960   struct tab_table *sym = NULL;   /* Symmetric measures table. */
961   struct tab_table *risk = NULL;  /* Risk estimate table. */
962   struct tab_table *direct = NULL; /* Directional measures table. */
963   size_t row0, row1;
964
965   enum_var_values (pt, COL_VAR, &pt->cols, &pt->n_cols, proc->descending);
966
967   if (pt->n_cols == 0)
968     {
969       struct string vars;
970       int i;
971
972       ds_init_cstr (&vars, var_to_string (pt->vars[0]));
973       for (i = 1; i < pt->n_vars; i++)
974         ds_put_format (&vars, " * %s", var_to_string (pt->vars[i]));
975
976       /* TRANSLATORS: The %s here describes a crosstabulation.  It takes the
977          form "var1 * var2 * var3 * ...".  */
978       msg (SW, _("Crosstabulation %s contained no non-missing cases."),
979            ds_cstr (&vars));
980
981       ds_destroy (&vars);
982       free (pt->cols);
983       return;
984     }
985
986   if (proc->cells)
987     table = create_crosstab_table (proc, pt);
988   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CHISQ))
989     chisq = create_chisq_table (pt);
990   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)
991                           | (1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
992                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_CORR)
993                           | (1u << CRS_ST_KAPPA)))
994     sym = create_sym_table (pt);
995   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_RISK))
996     risk = create_risk_table (pt);
997   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_LAMBDA) | (1u << CRS_ST_UC)
998                           | (1u << CRS_ST_D) | (1u << CRS_ST_ETA)))
999     direct = create_direct_table (pt);
1000
1001   row0 = row1 = 0;
1002   while (find_crosstab (pt, &row0, &row1))
1003     {
1004       struct pivot_table x;
1005       int first_difference;
1006
1007       make_pivot_table_subset (pt, row0, row1, &x);
1008
1009       /* Find all the row variable values. */
1010       enum_var_values (&x, ROW_VAR, &x.rows, &x.n_rows, proc->descending);
1011
1012       if (size_overflow_p (xtimes (xtimes (x.n_rows, x.n_cols),
1013                                    sizeof (double))))
1014         xalloc_die ();
1015       x.row_tot = xmalloc (x.n_rows * sizeof *x.row_tot);
1016       x.col_tot = xmalloc (x.n_cols * sizeof *x.col_tot);
1017       x.mat = xmalloc (x.n_rows * x.n_cols * sizeof *x.mat);
1018
1019       /* Allocate table space for the matrix. */
1020       if (table
1021           && tab_row (table) + (x.n_rows + 1) * proc->n_cells > tab_nr (table))
1022         tab_realloc (table, -1,
1023                      MAX (tab_nr (table) + (x.n_rows + 1) * proc->n_cells,
1024                           tab_nr (table) * pt->n_entries / x.n_entries));
1025
1026       build_matrix (&x);
1027
1028       /* Find the first variable that differs from the last subtable. */
1029       first_difference = find_first_difference (pt, row0);
1030       if (table)
1031         {
1032           display_dimensions (proc, &x, table, first_difference);
1033           display_crosstabulation (proc, &x, table);
1034         }
1035
1036       if (proc->exclude == MV_NEVER)
1037         delete_missing (&x);
1038
1039       if (chisq)
1040         {
1041           display_dimensions (proc, &x, chisq, first_difference);
1042           display_chisq (&x, chisq, &showed_fisher);
1043         }
1044       if (sym)
1045         {
1046           display_dimensions (proc, &x, sym, first_difference);
1047           display_symmetric (proc, &x, sym);
1048         }
1049       if (risk)
1050         {
1051           display_dimensions (proc, &x, risk, first_difference);
1052           display_risk (&x, risk);
1053         }
1054       if (direct)
1055         {
1056           display_dimensions (proc, &x, direct, first_difference);
1057           display_directional (proc, &x, direct);
1058         }
1059
1060       /* Free the parts of x that are not owned by pt.  In
1061          particular we must not free x.cols, which is the same as
1062          pt->cols, which is freed at the end of this function. */
1063       free (x.rows);
1064
1065       free (x.mat);
1066       free (x.row_tot);
1067       free (x.col_tot);
1068     }
1069
1070   submit (NULL, table);
1071
1072   if (chisq)
1073     {
1074       if (!showed_fisher)
1075         tab_resize (chisq, 4 + (pt->n_vars - 2), -1);
1076       submit (pt, chisq);
1077     }
1078
1079   submit (pt, sym);
1080   submit (pt, risk);
1081   submit (pt, direct);
1082
1083   free (pt->cols);
1084 }
1085
1086 static void
1087 build_matrix (struct pivot_table *x)
1088 {
1089   const int col_var_width = var_get_width (x->vars[COL_VAR]);
1090   const int row_var_width = var_get_width (x->vars[ROW_VAR]);
1091   int col, row;
1092   double *mp;
1093   struct table_entry **p;
1094
1095   mp = x->mat;
1096   col = row = 0;
1097   for (p = x->entries; p < &x->entries[x->n_entries]; p++)
1098     {
1099       const struct table_entry *te = *p;
1100
1101       while (!value_equal (&x->rows[row], &te->values[ROW_VAR], row_var_width))
1102         {
1103           for (; col < x->n_cols; col++)
1104             *mp++ = 0.0;
1105           col = 0;
1106           row++;
1107         }
1108
1109       while (!value_equal (&x->cols[col], &te->values[COL_VAR], col_var_width))
1110         {
1111           *mp++ = 0.0;
1112           col++;
1113         }
1114
1115       *mp++ = te->freq;
1116       if (++col >= x->n_cols)
1117         {
1118           col = 0;
1119           row++;
1120         }
1121     }
1122   while (mp < &x->mat[x->n_cols * x->n_rows])
1123     *mp++ = 0.0;
1124   assert (mp == &x->mat[x->n_cols * x->n_rows]);
1125
1126   /* Column totals, row totals, ns_rows. */
1127   mp = x->mat;
1128   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1129     x->col_tot[col] = 0.0;
1130   for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1131     x->row_tot[row] = 0.0;
1132   x->ns_rows = 0;
1133   for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1134     {
1135       bool row_is_empty = true;
1136       for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1137         {
1138           if (*mp != 0.0)
1139             {
1140               row_is_empty = false;
1141               x->col_tot[col] += *mp;
1142               x->row_tot[row] += *mp;
1143             }
1144           mp++;
1145         }
1146       if (!row_is_empty)
1147         x->ns_rows++;
1148     }
1149   assert (mp == &x->mat[x->n_cols * x->n_rows]);
1150
1151   /* ns_cols. */
1152   x->ns_cols = 0;
1153   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1154     for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1155       if (x->mat[col + row * x->n_cols] != 0.0)
1156         {
1157           x->ns_cols++;
1158           break;
1159         }
1160
1161   /* Grand total. */
1162   x->total = 0.0;
1163   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1164     x->total += x->col_tot[col];
1165 }
1166
1167 static struct tab_table *
1168 create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1169 {
1170   struct tuple
1171     {
1172       int value;
1173       const char *name;
1174     };
1175   static const struct tuple names[] =
1176     {
1177       {CRS_CL_COUNT, N_("count")},
1178       {CRS_CL_ROW, N_("row %")},
1179       {CRS_CL_COLUMN, N_("column %")},
1180       {CRS_CL_TOTAL, N_("total %")},
1181       {CRS_CL_EXPECTED, N_("expected")},
1182       {CRS_CL_RESIDUAL, N_("residual")},
1183       {CRS_CL_SRESIDUAL, N_("std. resid.")},
1184       {CRS_CL_ASRESIDUAL, N_("adj. resid.")},
1185     };
1186   const int n_names = sizeof names / sizeof *names;
1187   const struct tuple *t;
1188
1189   struct tab_table *table;
1190   struct string title;
1191   struct pivot_table x;
1192
1193   int i;
1194
1195   make_pivot_table_subset (pt, 0, 0, &x);
1196
1197   table = tab_create (x.n_consts + 1 + x.n_cols + 1,
1198                       (x.n_entries / x.n_cols) * 3 / 2 * proc->n_cells + 10);
1199   tab_headers (table, x.n_consts + 1, 0, 2, 0);
1200
1201   /* First header line. */
1202   tab_joint_text (table, x.n_consts + 1, 0,
1203                   (x.n_consts + 1) + (x.n_cols - 1), 0,
1204                   TAB_CENTER | TAT_TITLE, var_to_string (x.vars[COL_VAR]));
1205
1206   tab_hline (table, TAL_1, x.n_consts + 1,
1207              x.n_consts + 2 + x.n_cols - 2, 1);
1208
1209   /* Second header line. */
1210   for (i = 2; i < x.n_consts + 2; i++)
1211     tab_joint_text (table, x.n_consts + 2 - i - 1, 0,
1212                     x.n_consts + 2 - i - 1, 1,
1213                     TAB_RIGHT | TAT_TITLE, var_to_string (x.vars[i]));
1214   tab_text (table, x.n_consts + 2 - 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1215             var_to_string (x.vars[ROW_VAR]));
1216   for (i = 0; i < x.n_cols; i++)
1217     table_value_missing (proc, table, x.n_consts + 2 + i - 1, 1, TAB_RIGHT,
1218                          &x.cols[i], x.vars[COL_VAR]);
1219   tab_text (table, x.n_consts + 2 + x.n_cols - 1, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
1220
1221   tab_hline (table, TAL_1, 0, x.n_consts + 2 + x.n_cols - 1, 2);
1222   tab_vline (table, TAL_1, x.n_consts + 2 + x.n_cols - 1, 0, 1);
1223
1224   /* Title. */
1225   ds_init_empty (&title);
1226   for (i = 0; i < x.n_consts + 2; i++)
1227     {
1228       if (i)
1229         ds_put_cstr (&title, " * ");
1230       ds_put_cstr (&title, var_to_string (x.vars[i]));
1231     }
1232   for (i = 0; i < pt->n_consts; i++)
1233     {
1234       const struct variable *var = pt->const_vars[i];
1235       char *s;
1236
1237       ds_put_format (&title, ", %s=", var_to_string (var));
1238
1239       /* Insert the formatted value of VAR without any leading spaces. */
1240       s = data_out (&pt->const_values[i], var_get_encoding (var),
1241                     var_get_print_format (var));
1242       ds_put_cstr (&title, s + strspn (s, " "));
1243       free (s);
1244     }
1245
1246   ds_put_cstr (&title, " [");
1247   i = 0;
1248   for (t = names; t < &names[n_names]; t++)
1249     if (proc->cells & (1u << t->value))
1250       {
1251         if (i++)
1252           ds_put_cstr (&title, ", ");
1253         ds_put_cstr (&title, gettext (t->name));
1254       }
1255   ds_put_cstr (&title, "].");
1256
1257   tab_title (table, "%s", ds_cstr (&title));
1258   ds_destroy (&title);
1259
1260   tab_offset (table, 0, 2);
1261   return table;
1262 }
1263
1264 static struct tab_table *
1265 create_chisq_table (struct pivot_table *pt)
1266 {
1267   struct tab_table *chisq;
1268
1269   chisq = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1270                       pt->n_entries / pt->n_cols * 3 / 2 * N_CHISQ + 10);
1271   tab_headers (chisq, 1 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1272
1273   tab_title (chisq, _("Chi-square tests."));
1274
1275   tab_offset (chisq, pt->n_vars - 2, 0);
1276   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1277   tab_text (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1278   tab_text (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("df"));
1279   tab_text (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1280             _("Asymp. Sig. (2-tailed)"));
1281   tab_text_format (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1282             _("Exact Sig. (%d-tailed)"), 2);
1283   tab_text_format (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1284             _("Exact Sig. (%d-tailed)"), 1);
1285   tab_offset (chisq, 0, 1);
1286
1287   return chisq;
1288 }
1289
1290 /* Symmetric measures. */
1291 static struct tab_table *
1292 create_sym_table (struct pivot_table *pt)
1293 {
1294   struct tab_table *sym;
1295
1296   sym = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1297                     pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10);
1298   tab_headers (sym, 2 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1299   tab_title (sym, _("Symmetric measures."));
1300
1301   tab_offset (sym, pt->n_vars - 2, 0);
1302   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1303   tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1304   tab_text (sym, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1305   tab_text (sym, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1306   tab_text (sym, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1307   tab_text (sym, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1308   tab_offset (sym, 0, 1);
1309
1310   return sym;
1311 }
1312
1313 /* Risk estimate. */
1314 static struct tab_table *
1315 create_risk_table (struct pivot_table *pt)
1316 {
1317   struct tab_table *risk;
1318
1319   risk = tab_create (4 + (pt->n_vars - 2), pt->n_entries / pt->n_cols * 4 + 10);
1320   tab_headers (risk, 1 + pt->n_vars - 2, 0, 2, 0);
1321   tab_title (risk, _("Risk estimate."));
1322
1323   tab_offset (risk, pt->n_vars - 2, 0);
1324   tab_joint_text_format (risk, 2, 0, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE,
1325                          _("95%% Confidence Interval"));
1326   tab_text (risk, 0, 1, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1327   tab_text (risk, 1, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1328   tab_text (risk, 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Lower"));
1329   tab_text (risk, 3, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Upper"));
1330   tab_hline (risk, TAL_1, 2, 3, 1);
1331   tab_vline (risk, TAL_1, 2, 0, 1);
1332   tab_offset (risk, 0, 2);
1333
1334   return risk;
1335 }
1336
1337 /* Directional measures. */
1338 static struct tab_table *
1339 create_direct_table (struct pivot_table *pt)
1340 {
1341   struct tab_table *direct;
1342
1343   direct = tab_create (7 + (pt->n_vars - 2),
1344                        pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10);
1345   tab_headers (direct, 3 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1346   tab_title (direct, _("Directional measures."));
1347
1348   tab_offset (direct, pt->n_vars - 2, 0);
1349   tab_text (direct, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1350   tab_text (direct, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1351   tab_text (direct, 2, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Type"));
1352   tab_text (direct, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1353   tab_text (direct, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1354   tab_text (direct, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1355   tab_text (direct, 6, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1356   tab_offset (direct, 0, 1);
1357
1358   return direct;
1359 }
1360
1361
1362 /* Delete missing rows and columns for statistical analysis when
1363    /MISSING=REPORT. */
1364 static void
1365 delete_missing (struct pivot_table *pt)
1366 {
1367   int r, c;
1368
1369   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1370     if (var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1371       {
1372         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1373           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1374         pt->ns_rows--;
1375       }
1376
1377
1378   for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1379     if (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1380       {
1381         for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1382           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1383         pt->ns_cols--;
1384       }
1385 }
1386
1387 /* Prepare table T for submission, and submit it. */
1388 static void
1389 submit (struct pivot_table *pt, struct tab_table *t)
1390 {
1391   int i;
1392
1393   if (t == NULL)
1394     return;
1395
1396   tab_resize (t, -1, 0);
1397   if (tab_nr (t) == tab_t (t))
1398     {
1399       table_unref (&t->table);
1400       return;
1401     }
1402   tab_offset (t, 0, 0);
1403   if (pt != NULL)
1404     for (i = 2; i < pt->n_vars; i++)
1405       tab_text (t, pt->n_vars - i - 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1406                 var_to_string (pt->vars[i]));
1407   tab_box (t, TAL_2, TAL_2, -1, -1, 0, 0, tab_nc (t) - 1, tab_nr (t) - 1);
1408   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_1, tab_l (t), tab_t (t) - 1, tab_nc (t) - 1,
1409            tab_nr (t) - 1);
1410   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_GAP, 0, tab_t (t), tab_l (t) - 1,
1411            tab_nr (t) - 1);
1412   tab_vline (t, TAL_2, tab_l (t), 0, tab_nr (t) - 1);
1413
1414   tab_submit (t);
1415 }
1416
1417 static bool
1418 find_crosstab (struct pivot_table *pt, size_t *row0p, size_t *row1p)
1419 {
1420   size_t row0 = *row1p;
1421   size_t row1;
1422
1423   if (row0 >= pt->n_entries)
1424     return false;
1425
1426   for (row1 = row0 + 1; row1 < pt->n_entries; row1++)
1427     {
1428       struct table_entry *a = pt->entries[row0];
1429       struct table_entry *b = pt->entries[row1];
1430       if (compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars) != 0)
1431         break;
1432     }
1433   *row0p = row0;
1434   *row1p = row1;
1435   return true;
1436 }
1437
1438 /* Compares `union value's A_ and B_ and returns a strcmp()-like
1439    result.  WIDTH_ points to an int which is either 0 for a
1440    numeric value or a string width for a string value. */
1441 static int
1442 compare_value_3way (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1443 {
1444   const union value *a = a_;
1445   const union value *b = b_;
1446   const int *width = width_;
1447
1448   return value_compare_3way (a, b, *width);
1449 }
1450
1451 /* Inverted version of the above */
1452 static int
1453 compare_value_3way_inv (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1454 {
1455   return -compare_value_3way (a_, b_, width_);
1456 }
1457
1458
1459 /* Given an array of ENTRY_CNT table_entry structures starting at
1460    ENTRIES, creates a sorted list of the values that the variable
1461    with index VAR_IDX takes on.  The values are returned as a
1462    malloc()'d array stored in *VALUES, with the number of values
1463    stored in *VALUE_CNT.
1464
1465    The caller must eventually free *VALUES, but each pointer in *VALUES points
1466    to existing data not owned by *VALUES itself. */
1467 static void
1468 enum_var_values (const struct pivot_table *pt, int var_idx,
1469                  union value **valuesp, int *n_values, bool descending)
1470 {
1471   const struct variable *var = pt->vars[var_idx];
1472   const struct var_range *range = get_var_range (pt->proc, var);
1473   union value *values;
1474   size_t i;
1475
1476   if (range)
1477     {
1478       values = *valuesp = xnmalloc (range->count, sizeof *values);
1479       *n_values = range->count;
1480       for (i = 0; i < range->count; i++)
1481         values[i].f = range->min + i;
1482     }
1483   else
1484     {
1485       int width = var_get_width (var);
1486       struct hmapx_node *node;
1487       const union value *iter;
1488       struct hmapx set;
1489
1490       hmapx_init (&set);
1491       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
1492         {
1493           const struct table_entry *te = pt->entries[i];
1494           const union value *value = &te->values[var_idx];
1495           size_t hash = value_hash (value, width, 0);
1496
1497           HMAPX_FOR_EACH_WITH_HASH (iter, node, hash, &set)
1498             if (value_equal (iter, value, width))
1499               goto next_entry;
1500
1501           hmapx_insert (&set, (union value *) value, hash);
1502
1503         next_entry: ;
1504         }
1505
1506       *n_values = hmapx_count (&set);
1507       values = *valuesp = xnmalloc (*n_values, sizeof *values);
1508       i = 0;
1509       HMAPX_FOR_EACH (iter, node, &set)
1510         values[i++] = *iter;
1511       hmapx_destroy (&set);
1512
1513       sort (values, *n_values, sizeof *values,
1514             descending ? compare_value_3way_inv : compare_value_3way,
1515             &width);
1516     }
1517 }
1518
1519 /* Sets cell (C,R) in TABLE, with options OPT, to have a value taken
1520    from V, displayed with print format spec from variable VAR.  When
1521    in REPORT missing-value mode, missing values have an M appended. */
1522 static void
1523 table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
1524                      struct tab_table *table, int c, int r, unsigned char opt,
1525                      const union value *v, const struct variable *var)
1526 {
1527   const char *label = var_lookup_value_label (var, v);
1528   if (label != NULL)
1529     tab_text (table, c, r, TAB_LEFT, label);
1530   else
1531     {
1532       const struct fmt_spec *print = var_get_print_format (var);
1533       if (proc->exclude == MV_NEVER && var_is_value_missing (var, v, MV_USER))
1534         {
1535           char *s = data_out (v, dict_get_encoding (proc->dict), print);
1536           tab_text_format (table, c, r, opt, "%sM", s + strspn (s, " "));
1537           free (s);
1538         }
1539       else
1540         tab_value (table, c, r, opt, v, var, print);
1541     }
1542 }
1543
1544 /* Draws a line across TABLE at the current row to indicate the most
1545    major dimension variable with index FIRST_DIFFERENCE out of N_VARS
1546    that changed, and puts the values that changed into the table.  TB
1547    and PT must be the corresponding table_entry and crosstab,
1548    respectively. */
1549 static void
1550 display_dimensions (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1551                     struct tab_table *table, int first_difference)
1552 {
1553   tab_hline (table, TAL_1, pt->n_consts + pt->n_vars - first_difference - 1, tab_nc (table) - 1, 0);
1554
1555   for (; first_difference >= 2; first_difference--)
1556     table_value_missing (proc, table, pt->n_consts + pt->n_vars - first_difference - 1, 0,
1557                          TAB_RIGHT, &pt->entries[0]->values[first_difference],
1558                          pt->vars[first_difference]);
1559 }
1560
1561 /* Put VALUE into cell (C,R) of TABLE, suffixed with character
1562    SUFFIX if nonzero.  If MARK_MISSING is true the entry is
1563    additionally suffixed with a letter `M'. */
1564 static void
1565 format_cell_entry (struct tab_table *table, int c, int r, double value,
1566                    char suffix, bool mark_missing, const struct dictionary *dict)
1567 {
1568   union value v;
1569   char suffixes[3];
1570   int suffix_len;
1571   char *s;
1572
1573   v.f = value;
1574   s = data_out (&v, dict_get_encoding (dict), settings_get_format ());
1575
1576   suffix_len = 0;
1577   if (suffix != 0)
1578     suffixes[suffix_len++] = suffix;
1579   if (mark_missing)
1580     suffixes[suffix_len++] = 'M';
1581   suffixes[suffix_len] = '\0';
1582
1583   tab_text_format (table, c, r, TAB_RIGHT, "%s%s",
1584                    s + strspn (s, " "), suffixes);
1585
1586   free (s);
1587 }
1588
1589 /* Displays the crosstabulation table. */
1590 static void
1591 display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1592                          struct tab_table *table)
1593 {
1594   int last_row;
1595   int r, c, i;
1596   double *mp;
1597
1598   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1599     table_value_missing (proc, table, pt->n_consts + pt->n_vars - 2,
1600                          r * proc->n_cells, TAB_RIGHT, &pt->rows[r],
1601                          pt->vars[ROW_VAR]);
1602
1603   tab_text (table, pt->n_vars - 2, pt->n_rows * proc->n_cells,
1604             TAB_LEFT, _("Total"));
1605
1606   /* Put in the actual cells. */
1607   mp = pt->mat;
1608   tab_offset (table, pt->n_consts + pt->n_vars - 1, -1);
1609   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1610     {
1611       if (proc->n_cells > 1)
1612         tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1613       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1614         {
1615           bool mark_missing = false;
1616           double expected_value = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
1617           if (proc->exclude == MV_NEVER
1618               && (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER)
1619                   || var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f,
1620                                          MV_USER)))
1621             mark_missing = true;
1622           for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1623             {
1624               double v;
1625               int suffix = 0;
1626
1627               switch (proc->a_cells[i])
1628                 {
1629                 case CRS_CL_COUNT:
1630                   v = *mp;
1631                   break;
1632                 case CRS_CL_ROW:
1633                   v = *mp / pt->row_tot[r] * 100.;
1634                   suffix = '%';
1635                   break;
1636                 case CRS_CL_COLUMN:
1637                   v = *mp / pt->col_tot[c] * 100.;
1638                   suffix = '%';
1639                   break;
1640                 case CRS_CL_TOTAL:
1641                   v = *mp / pt->total * 100.;
1642                   suffix = '%';
1643                   break;
1644                 case CRS_CL_EXPECTED:
1645                   v = expected_value;
1646                   break;
1647                 case CRS_CL_RESIDUAL:
1648                   v = *mp - expected_value;
1649                   break;
1650                 case CRS_CL_SRESIDUAL:
1651                   v = (*mp - expected_value) / sqrt (expected_value);
1652                   break;
1653                 case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1654                   v = ((*mp - expected_value)
1655                        / sqrt (expected_value
1656                                * (1. - pt->row_tot[r] / pt->total)
1657                                * (1. - pt->col_tot[c] / pt->total)));
1658                   break;
1659                 default:
1660                   NOT_REACHED ();
1661                 }
1662               format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1663             }
1664
1665           mp++;
1666         }
1667
1668       tab_offset (table, -1, tab_row (table) + proc->n_cells);
1669     }
1670
1671   /* Row totals. */
1672   tab_offset (table, -1, tab_row (table) - proc->n_cells * pt->n_rows);
1673   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1674     {
1675       bool mark_missing = false;
1676
1677       if (proc->exclude == MV_NEVER
1678           && var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1679         mark_missing = true;
1680
1681       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1682         {
1683           char suffix = 0;
1684           double v;
1685
1686           switch (proc->a_cells[i])
1687             {
1688             case CRS_CL_COUNT:
1689               v = pt->row_tot[r];
1690               break;
1691             case CRS_CL_ROW:
1692               v = 100.0;
1693               suffix = '%';
1694               break;
1695             case CRS_CL_COLUMN:
1696               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1697               suffix = '%';
1698               break;
1699             case CRS_CL_TOTAL:
1700               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1701               suffix = '%';
1702               break;
1703             case CRS_CL_EXPECTED:
1704             case CRS_CL_RESIDUAL:
1705             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1706             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1707               v = 0.;
1708               break;
1709             default:
1710               NOT_REACHED ();
1711             }
1712
1713           format_cell_entry (table, pt->n_cols, 0, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1714           tab_next_row (table);
1715         }
1716     }
1717
1718   /* Column totals, grand total. */
1719   last_row = 0;
1720   if (proc->n_cells > 1)
1721     tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1722   for (c = 0; c <= pt->n_cols; c++)
1723     {
1724       double ct = c < pt->n_cols ? pt->col_tot[c] : pt->total;
1725       bool mark_missing = false;
1726       int i;
1727
1728       if (proc->exclude == MV_NEVER && c < pt->n_cols
1729           && var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1730         mark_missing = true;
1731
1732       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1733         {
1734           char suffix = 0;
1735           double v;
1736
1737           switch (proc->a_cells[i])
1738             {
1739             case CRS_CL_COUNT:
1740               v = ct;
1741               break;
1742             case CRS_CL_ROW:
1743               v = ct / pt->total * 100.;
1744               suffix = '%';
1745               break;
1746             case CRS_CL_COLUMN:
1747               v = 100.;
1748               suffix = '%';
1749               break;
1750             case CRS_CL_TOTAL:
1751               v = ct / pt->total * 100.;
1752               suffix = '%';
1753               break;
1754             case CRS_CL_EXPECTED:
1755             case CRS_CL_RESIDUAL:
1756             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1757             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1758               continue;
1759             default:
1760               NOT_REACHED ();
1761             }
1762
1763           format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1764         }
1765       last_row = i;
1766     }
1767
1768   tab_offset (table, -1, tab_row (table) + last_row);
1769   tab_offset (table, 0, -1);
1770 }
1771
1772 static void calc_r (struct pivot_table *,
1773                     double *PT, double *Y, double *, double *, double *);
1774 static void calc_chisq (struct pivot_table *,
1775                         double[N_CHISQ], int[N_CHISQ], double *, double *);
1776
1777 /* Display chi-square statistics. */
1778 static void
1779 display_chisq (struct pivot_table *pt, struct tab_table *chisq,
1780                bool *showed_fisher)
1781 {
1782   static const char *chisq_stats[N_CHISQ] =
1783     {
1784       N_("Pearson Chi-Square"),
1785       N_("Likelihood Ratio"),
1786       N_("Fisher's Exact Test"),
1787       N_("Continuity Correction"),
1788       N_("Linear-by-Linear Association"),
1789     };
1790   double chisq_v[N_CHISQ];
1791   double fisher1, fisher2;
1792   int df[N_CHISQ];
1793
1794   int i;
1795
1796   calc_chisq (pt, chisq_v, df, &fisher1, &fisher2);
1797
1798   tab_offset (chisq, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
1799
1800   for (i = 0; i < N_CHISQ; i++)
1801     {
1802       if ((i != 2 && chisq_v[i] == SYSMIS)
1803           || (i == 2 && fisher1 == SYSMIS))
1804         continue;
1805
1806       tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (chisq_stats[i]));
1807       if (i != 2)
1808         {
1809           tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, chisq_v[i], NULL);
1810           tab_double (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT, df[i], &pt->weight_format);
1811           tab_double (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT,
1812                      gsl_cdf_chisq_Q (chisq_v[i], df[i]), NULL);
1813         }
1814       else
1815         {
1816           *showed_fisher = true;
1817           tab_double (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT, fisher2, NULL);
1818           tab_double (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT, fisher1, NULL);
1819         }
1820       tab_next_row (chisq);
1821     }
1822
1823   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1824   tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1825   tab_next_row (chisq);
1826
1827   tab_offset (chisq, 0, -1);
1828 }
1829
1830 static int calc_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1831                            double[N_SYMMETRIC], double[N_SYMMETRIC],
1832                            double[N_SYMMETRIC],
1833                            double[3], double[3], double[3]);
1834
1835 /* Display symmetric measures. */
1836 static void
1837 display_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1838                    struct tab_table *sym)
1839 {
1840   static const char *categories[] =
1841     {
1842       N_("Nominal by Nominal"),
1843       N_("Ordinal by Ordinal"),
1844       N_("Interval by Interval"),
1845       N_("Measure of Agreement"),
1846     };
1847
1848   static const char *stats[N_SYMMETRIC] =
1849     {
1850       N_("Phi"),
1851       N_("Cramer's V"),
1852       N_("Contingency Coefficient"),
1853       N_("Kendall's tau-b"),
1854       N_("Kendall's tau-c"),
1855       N_("Gamma"),
1856       N_("Spearman Correlation"),
1857       N_("Pearson's R"),
1858       N_("Kappa"),
1859     };
1860
1861   static const int stats_categories[N_SYMMETRIC] =
1862     {
1863       0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 3,
1864     };
1865
1866   int last_cat = -1;
1867   double sym_v[N_SYMMETRIC], sym_ase[N_SYMMETRIC], sym_t[N_SYMMETRIC];
1868   double somers_d_v[3], somers_d_ase[3], somers_d_t[3];
1869   int i;
1870
1871   if (!calc_symmetric (proc, pt, sym_v, sym_ase, sym_t,
1872                        somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
1873     return;
1874
1875   tab_offset (sym, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
1876
1877   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
1878     {
1879       if (sym_v[i] == SYSMIS)
1880         continue;
1881
1882       if (stats_categories[i] != last_cat)
1883         {
1884           last_cat = stats_categories[i];
1885           tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (categories[last_cat]));
1886         }
1887
1888       tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT, gettext (stats[i]));
1889       tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, sym_v[i], NULL);
1890       if (sym_ase[i] != SYSMIS)
1891         tab_double (sym, 3, 0, TAB_RIGHT, sym_ase[i], NULL);
1892       if (sym_t[i] != SYSMIS)
1893         tab_double (sym, 4, 0, TAB_RIGHT, sym_t[i], NULL);
1894       /*tab_double (sym, 5, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (sym_v[i]), NULL);*/
1895       tab_next_row (sym);
1896     }
1897
1898   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1899   tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1900   tab_next_row (sym);
1901
1902   tab_offset (sym, 0, -1);
1903 }
1904
1905 static int calc_risk (struct pivot_table *,
1906                       double[], double[], double[], union value *);
1907
1908 /* Display risk estimate. */
1909 static void
1910 display_risk (struct pivot_table *pt, struct tab_table *risk)
1911 {
1912   char buf[256];
1913   double risk_v[3], lower[3], upper[3];
1914   union value c[2];
1915   int i;
1916
1917   if (!calc_risk (pt, risk_v, upper, lower, c))
1918     return;
1919
1920   tab_offset (risk, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
1921
1922   for (i = 0; i < 3; i++)
1923     {
1924       const struct variable *cv = pt->vars[COL_VAR];
1925       const struct variable *rv = pt->vars[ROW_VAR];
1926       int cvw = var_get_width (cv);
1927       int rvw = var_get_width (rv);
1928
1929       if (risk_v[i] == SYSMIS)
1930         continue;
1931
1932       switch (i)
1933         {
1934         case 0:
1935           if (var_is_numeric (cv))
1936             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%g / %g)"),
1937                      var_to_string (cv), c[0].f, c[1].f);
1938           else
1939             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%.*s / %.*s)"),
1940                      var_to_string (cv),
1941                      cvw, value_str (&c[0], cvw),
1942                      cvw, value_str (&c[1], cvw));
1943           break;
1944         case 1:
1945         case 2:
1946           if (var_is_numeric (rv))
1947             sprintf (buf, _("For cohort %s = %g"),
1948                      var_to_string (rv), pt->rows[i - 1].f);
1949           else
1950             sprintf (buf, _("For cohort %s = %.*s"),
1951                      var_to_string (rv),
1952                      rvw, value_str (&pt->rows[i - 1], rvw));
1953           break;
1954         }
1955
1956       tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, buf);
1957       tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, risk_v[i], NULL);
1958       tab_double (risk, 2, 0, TAB_RIGHT, lower[i], NULL);
1959       tab_double (risk, 3, 0, TAB_RIGHT, upper[i], NULL);
1960       tab_next_row (risk);
1961     }
1962
1963   tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1964   tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1965   tab_next_row (risk);
1966
1967   tab_offset (risk, 0, -1);
1968 }
1969
1970 static int calc_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1971                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL],
1972                              double[N_DIRECTIONAL]);
1973
1974 /* Display directional measures. */
1975 static void
1976 display_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1977                      struct tab_table *direct)
1978 {
1979   static const char *categories[] =
1980     {
1981       N_("Nominal by Nominal"),
1982       N_("Ordinal by Ordinal"),
1983       N_("Nominal by Interval"),
1984     };
1985
1986   static const char *stats[] =
1987     {
1988       N_("Lambda"),
1989       N_("Goodman and Kruskal tau"),
1990       N_("Uncertainty Coefficient"),
1991       N_("Somers' d"),
1992       N_("Eta"),
1993     };
1994
1995   static const char *types[] =
1996     {
1997       N_("Symmetric"),
1998       N_("%s Dependent"),
1999       N_("%s Dependent"),
2000     };
2001
2002   static const int stats_categories[N_DIRECTIONAL] =
2003     {
2004       0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 2, 2,
2005     };
2006
2007   static const int stats_stats[N_DIRECTIONAL] =
2008     {
2009       0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4,
2010     };
2011
2012   static const int stats_types[N_DIRECTIONAL] =
2013     {
2014       0, 1, 2, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 1, 2,
2015     };
2016
2017   static const int *stats_lookup[] =
2018     {
2019       stats_categories,
2020       stats_stats,
2021       stats_types,
2022     };
2023
2024   static const char **stats_names[] =
2025     {
2026       categories,
2027       stats,
2028       types,
2029     };
2030
2031   int last[3] =
2032     {
2033       -1, -1, -1,
2034     };
2035
2036   double direct_v[N_DIRECTIONAL];
2037   double direct_ase[N_DIRECTIONAL];
2038   double direct_t[N_DIRECTIONAL];
2039
2040   int i;
2041
2042   if (!calc_directional (proc, pt, direct_v, direct_ase, direct_t))
2043     return;
2044
2045   tab_offset (direct, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
2046
2047   for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2048     {
2049       if (direct_v[i] == SYSMIS)
2050         continue;
2051
2052       {
2053         int j;
2054
2055         for (j = 0; j < 3; j++)
2056           if (last[j] != stats_lookup[j][i])
2057             {
2058               if (j < 2)
2059                 tab_hline (direct, TAL_1, j, 6, 0);
2060
2061               for (; j < 3; j++)
2062                 {
2063                   const char *string;
2064                   int k = last[j] = stats_lookup[j][i];
2065
2066                   if (k == 0)
2067                     string = NULL;
2068                   else if (k == 1)
2069                     string = var_to_string (pt->vars[0]);
2070                   else
2071                     string = var_to_string (pt->vars[1]);
2072
2073                   tab_text_format (direct, j, 0, TAB_LEFT,
2074                                    gettext (stats_names[j][k]), string);
2075                 }
2076             }
2077       }
2078
2079       tab_double (direct, 3, 0, TAB_RIGHT, direct_v[i], NULL);
2080       if (direct_ase[i] != SYSMIS)
2081         tab_double (direct, 4, 0, TAB_RIGHT, direct_ase[i], NULL);
2082       if (direct_t[i] != SYSMIS)
2083         tab_double (direct, 5, 0, TAB_RIGHT, direct_t[i], NULL);
2084       /*tab_double (direct, 6, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (direct_v[i]), NULL);*/
2085       tab_next_row (direct);
2086     }
2087
2088   tab_offset (direct, 0, -1);
2089 }
2090 \f
2091 /* Statistical calculations. */
2092
2093 /* Returns the value of the logarithm of gamma (factorial) function for an integer
2094    argument PT. */
2095 static double
2096 log_gamma_int (double pt)
2097 {
2098   double r = 0;
2099   int i;
2100
2101   for (i = 2; i < pt; i++)
2102     r += log(i);
2103
2104   return r;
2105 }
2106
2107 /* Calculate P_r as specified in _SPSS Statistical Algorithms_,
2108    Appendix 5. */
2109 static inline double
2110 Pr (int a, int b, int c, int d)
2111 {
2112   return exp (log_gamma_int (a + b + 1.) -  log_gamma_int (a + 1.)
2113             + log_gamma_int (c + d + 1.) - log_gamma_int (b + 1.)
2114             + log_gamma_int (a + c + 1.) - log_gamma_int (c + 1.)
2115             + log_gamma_int (b + d + 1.) - log_gamma_int (d + 1.)
2116             - log_gamma_int (a + b + c + d + 1.));
2117 }
2118
2119 /* Swap the contents of A and B. */
2120 static inline void
2121 swap (int *a, int *b)
2122 {
2123   int t = *a;
2124   *a = *b;
2125   *b = t;
2126 }
2127
2128 /* Calculate significance for Fisher's exact test as specified in
2129    _SPSS Statistical Algorithms_, Appendix 5. */
2130 static void
2131 calc_fisher (int a, int b, int c, int d, double *fisher1, double *fisher2)
2132 {
2133   int pt;
2134   double pn1;
2135
2136   if (MIN (c, d) < MIN (a, b))
2137     swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2138   if (MIN (b, d) < MIN (a, c))
2139     swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2140   if (b * c < a * d)
2141     {
2142       if (b < c)
2143         swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2144       else
2145         swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2146     }
2147
2148   pn1 = Pr (a, b, c, d);
2149   *fisher1 = pn1;
2150   for (pt = 1; pt <= a; pt++)
2151     {
2152       *fisher1 += Pr (a - pt, b + pt, c + pt, d - pt);
2153     }
2154
2155   *fisher2 = *fisher1;
2156
2157   for (pt = 1; pt <= b; pt++)
2158     {
2159       double p = Pr (a + pt, b - pt, c - pt, d + pt);
2160       if (p < pn1)
2161         *fisher2 += p;
2162     }
2163 }
2164
2165 /* Calculates chi-squares into CHISQ.  MAT is a matrix with N_COLS
2166    columns with values COLS and N_ROWS rows with values ROWS.  Values
2167    in the matrix sum to pt->total. */
2168 static void
2169 calc_chisq (struct pivot_table *pt,
2170             double chisq[N_CHISQ], int df[N_CHISQ],
2171             double *fisher1, double *fisher2)
2172 {
2173   int r, c;
2174
2175   chisq[0] = chisq[1] = 0.;
2176   chisq[2] = chisq[3] = chisq[4] = SYSMIS;
2177   *fisher1 = *fisher2 = SYSMIS;
2178
2179   df[0] = df[1] = (pt->ns_cols - 1) * (pt->ns_rows - 1);
2180
2181   if (pt->ns_rows <= 1 || pt->ns_cols <= 1)
2182     {
2183       chisq[0] = chisq[1] = SYSMIS;
2184       return;
2185     }
2186
2187   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2188     for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2189       {
2190         const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2191         const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2192         const double residual = freq - expected;
2193
2194         chisq[0] += residual * residual / expected;
2195         if (freq)
2196           chisq[1] += freq * log (expected / freq);
2197       }
2198
2199   if (chisq[0] == 0.)
2200     chisq[0] = SYSMIS;
2201
2202   if (chisq[1] != 0.)
2203     chisq[1] *= -2.;
2204   else
2205     chisq[1] = SYSMIS;
2206
2207   /* Calculate Yates and Fisher exact test. */
2208   if (pt->ns_cols == 2 && pt->ns_rows == 2)
2209     {
2210       double f11, f12, f21, f22;
2211
2212       {
2213         int nz_cols[2];
2214         int i, j;
2215
2216         for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2217           if (pt->col_tot[i] != 0.)
2218             {
2219               nz_cols[j++] = i;
2220               if (j == 2)
2221                 break;
2222             }
2223
2224         assert (j == 2);
2225
2226         f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2227         f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2228         f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2229         f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2230       }
2231
2232       /* Yates. */
2233       {
2234         const double pt_ = fabs (f11 * f22 - f12 * f21) - 0.5 * pt->total;
2235
2236         if (pt_ > 0.)
2237           chisq[3] = (pt->total * pow2 (pt_)
2238                       / (f11 + f12) / (f21 + f22)
2239                       / (f11 + f21) / (f12 + f22));
2240         else
2241           chisq[3] = 0.;
2242
2243         df[3] = 1.;
2244       }
2245
2246       /* Fisher. */
2247       calc_fisher (f11 + .5, f12 + .5, f21 + .5, f22 + .5, fisher1, fisher2);
2248     }
2249
2250   /* Calculate Mantel-Haenszel. */
2251   if (var_is_numeric (pt->vars[ROW_VAR]) && var_is_numeric (pt->vars[COL_VAR]))
2252     {
2253       double r, ase_0, ase_1;
2254       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &r, &ase_0, &ase_1);
2255
2256       chisq[4] = (pt->total - 1.) * r * r;
2257       df[4] = 1;
2258     }
2259 }
2260
2261 /* Calculate the value of Pearson's r.  r is stored into R, ase_1 into
2262    ASE_1, and ase_0 into ASE_0.  The row and column values must be
2263    passed in PT and Y. */
2264 static void
2265 calc_r (struct pivot_table *pt,
2266         double *PT, double *Y, double *r, double *ase_0, double *ase_1)
2267 {
2268   double SX, SY, S, T;
2269   double Xbar, Ybar;
2270   double sum_XYf, sum_X2Y2f;
2271   double sum_Xr, sum_X2r;
2272   double sum_Yc, sum_Y2c;
2273   int i, j;
2274
2275   for (sum_X2Y2f = sum_XYf = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2276     for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2277       {
2278         double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2279         double product = PT[i] * Y[j];
2280         double temp = fij * product;
2281         sum_XYf += temp;
2282         sum_X2Y2f += temp * product;
2283       }
2284
2285   for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2286     {
2287       sum_Xr += PT[i] * pt->row_tot[i];
2288       sum_X2r += pow2 (PT[i]) * pt->row_tot[i];
2289     }
2290   Xbar = sum_Xr / pt->total;
2291
2292   for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
2293     {
2294       sum_Yc += Y[i] * pt->col_tot[i];
2295       sum_Y2c += Y[i] * Y[i] * pt->col_tot[i];
2296     }
2297   Ybar = sum_Yc / pt->total;
2298
2299   S = sum_XYf - sum_Xr * sum_Yc / pt->total;
2300   SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
2301   SY = sum_Y2c - pow2 (sum_Yc) / pt->total;
2302   T = sqrt (SX * SY);
2303   *r = S / T;
2304   *ase_0 = sqrt ((sum_X2Y2f - pow2 (sum_XYf) / pt->total) / (sum_X2r * sum_Y2c));
2305
2306   {
2307     double s, c, y, t;
2308
2309     for (s = c = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2310       for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2311         {
2312           double Xresid, Yresid;
2313           double temp;
2314
2315           Xresid = PT[i] - Xbar;
2316           Yresid = Y[j] - Ybar;
2317           temp = (T * Xresid * Yresid
2318                   - ((S / (2. * T))
2319                      * (Xresid * Xresid * SY + Yresid * Yresid * SX)));
2320           y = pt->mat[j + i * pt->n_cols] * temp * temp - c;
2321           t = s + y;
2322           c = (t - s) - y;
2323           s = t;
2324         }
2325     *ase_1 = sqrt (s) / (T * T);
2326   }
2327 }
2328
2329 /* Calculate symmetric statistics and their asymptotic standard
2330    errors.  Returns 0 if none could be calculated. */
2331 static int
2332 calc_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2333                 double v[N_SYMMETRIC], double ase[N_SYMMETRIC],
2334                 double t[N_SYMMETRIC],
2335                 double somers_d_v[3], double somers_d_ase[3],
2336                 double somers_d_t[3])
2337 {
2338   int q, i;
2339
2340   q = MIN (pt->ns_rows, pt->ns_cols);
2341   if (q <= 1)
2342     return 0;
2343
2344   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
2345     v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2346
2347   /* Phi, Cramer's V, contingency coefficient. */
2348   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)))
2349     {
2350       double Xp = 0.;   /* Pearson chi-square. */
2351       int r, c;
2352
2353       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2354         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2355           {
2356             const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2357             const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2358             const double residual = freq - expected;
2359
2360             Xp += residual * residual / expected;
2361           }
2362
2363       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_PHI))
2364         {
2365           v[0] = sqrt (Xp / pt->total);
2366           v[1] = sqrt (Xp / (pt->total * (q - 1)));
2367         }
2368       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CC))
2369         v[2] = sqrt (Xp / (Xp + pt->total));
2370     }
2371
2372   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
2373                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_D)))
2374     {
2375       double *cum;
2376       double Dr, Dc;
2377       double P, Q;
2378       double btau_cum, ctau_cum, gamma_cum, d_yx_cum, d_xy_cum;
2379       double btau_var;
2380       int r, c;
2381
2382       Dr = Dc = pow2 (pt->total);
2383       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2384         Dr -= pow2 (pt->row_tot[r]);
2385       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2386         Dc -= pow2 (pt->col_tot[c]);
2387
2388       cum = xnmalloc (pt->n_cols * pt->n_rows, sizeof *cum);
2389       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2390         {
2391           double ct = 0.;
2392
2393           for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2394             cum[c + r * pt->n_cols] = ct += pt->mat[c + r * pt->n_cols];
2395         }
2396
2397       /* P and Q. */
2398       {
2399         int i, j;
2400         double Cij, Dij;
2401
2402         P = Q = 0.;
2403         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2404           {
2405             Cij = Dij = 0.;
2406
2407             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2408               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2409
2410             if (i > 0)
2411               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2412                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2413
2414             for (j = 0;;)
2415               {
2416                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2417                 P += fij * Cij;
2418                 Q += fij * Dij;
2419
2420                 if (++j == pt->n_cols)
2421                   break;
2422                 assert (j < pt->n_cols);
2423
2424                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2425                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2426
2427                 if (i > 0)
2428                   {
2429                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2430                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2431                   }
2432               }
2433           }
2434       }
2435
2436       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2437         v[3] = (P - Q) / sqrt (Dr * Dc);
2438       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2439         v[4] = (q * (P - Q)) / (pow2 (pt->total) * (q - 1));
2440       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2441         v[5] = (P - Q) / (P + Q);
2442
2443       /* ASE for tau-b, tau-c, gamma.  Calculations could be
2444          eliminated here, at expense of memory.  */
2445       {
2446         int i, j;
2447         double Cij, Dij;
2448
2449         btau_cum = ctau_cum = gamma_cum = d_yx_cum = d_xy_cum = 0.;
2450         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2451           {
2452             Cij = Dij = 0.;
2453
2454             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2455               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2456
2457             if (i > 0)
2458               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2459                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2460
2461             for (j = 0;;)
2462               {
2463                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2464
2465                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2466                   {
2467                     const double temp = (2. * sqrt (Dr * Dc) * (Cij - Dij)
2468                                          + v[3] * (pt->row_tot[i] * Dc
2469                                                    + pt->col_tot[j] * Dr));
2470                     btau_cum += fij * temp * temp;
2471                   }
2472
2473                 {
2474                   const double temp = Cij - Dij;
2475                   ctau_cum += fij * temp * temp;
2476                 }
2477
2478                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2479                   {
2480                     const double temp = Q * Cij - P * Dij;
2481                     gamma_cum += fij * temp * temp;
2482                   }
2483
2484                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2485                   {
2486                     d_yx_cum += fij * pow2 (Dr * (Cij - Dij)
2487                                             - (P - Q) * (pt->total - pt->row_tot[i]));
2488                     d_xy_cum += fij * pow2 (Dc * (Dij - Cij)
2489                                             - (Q - P) * (pt->total - pt->col_tot[j]));
2490                   }
2491
2492                 if (++j == pt->n_cols)
2493                   break;
2494                 assert (j < pt->n_cols);
2495
2496                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2497                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2498
2499                 if (i > 0)
2500                   {
2501                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2502                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2503                   }
2504               }
2505           }
2506       }
2507
2508       btau_var = ((btau_cum
2509                    - (pt->total * pow2 (pt->total * (P - Q) / sqrt (Dr * Dc) * (Dr + Dc))))
2510                   / pow2 (Dr * Dc));
2511       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2512         {
2513           ase[3] = sqrt (btau_var);
2514           t[3] = v[3] / (2 * sqrt ((ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total)
2515                                    / (Dr * Dc)));
2516         }
2517       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2518         {
2519           ase[4] = ((2 * q / ((q - 1) * pow2 (pt->total)))
2520                     * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2521           t[4] = v[4] / ase[4];
2522         }
2523       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2524         {
2525           ase[5] = ((4. / ((P + Q) * (P + Q))) * sqrt (gamma_cum));
2526           t[5] = v[5] / (2. / (P + Q)
2527                          * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2528         }
2529       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2530         {
2531           somers_d_v[0] = (P - Q) / (.5 * (Dc + Dr));
2532           somers_d_ase[0] = 2. * btau_var / (Dr + Dc) * sqrt (Dr * Dc);
2533           somers_d_t[0] = (somers_d_v[0]
2534                            / (4 / (Dc + Dr)
2535                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2536           somers_d_v[1] = (P - Q) / Dc;
2537           somers_d_ase[1] = 2. / pow2 (Dc) * sqrt (d_xy_cum);
2538           somers_d_t[1] = (somers_d_v[1]
2539                            / (2. / Dc
2540                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2541           somers_d_v[2] = (P - Q) / Dr;
2542           somers_d_ase[2] = 2. / pow2 (Dr) * sqrt (d_yx_cum);
2543           somers_d_t[2] = (somers_d_v[2]
2544                            / (2. / Dr
2545                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2546         }
2547
2548       free (cum);
2549     }
2550
2551   /* Spearman correlation, Pearson's r. */
2552   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CORR))
2553     {
2554       double *R = xmalloc (sizeof *R * pt->n_rows);
2555       double *C = xmalloc (sizeof *C * pt->n_cols);
2556
2557       {
2558         double y, t, c = 0., s = 0.;
2559         int i = 0;
2560
2561         for (;;)
2562           {
2563             R[i] = s + (pt->row_tot[i] + 1.) / 2.;
2564             y = pt->row_tot[i] - c;
2565             t = s + y;
2566             c = (t - s) - y;
2567             s = t;
2568             if (++i == pt->n_rows)
2569               break;
2570             assert (i < pt->n_rows);
2571           }
2572       }
2573
2574       {
2575         double y, t, c = 0., s = 0.;
2576         int j = 0;
2577
2578         for (;;)
2579           {
2580             C[j] = s + (pt->col_tot[j] + 1.) / 2;
2581             y = pt->col_tot[j] - c;
2582             t = s + y;
2583             c = (t - s) - y;
2584             s = t;
2585             if (++j == pt->n_cols)
2586               break;
2587             assert (j < pt->n_cols);
2588           }
2589       }
2590
2591       calc_r (pt, R, C, &v[6], &t[6], &ase[6]);
2592       t[6] = v[6] / t[6];
2593
2594       free (R);
2595       free (C);
2596
2597       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &v[7], &t[7], &ase[7]);
2598       t[7] = v[7] / t[7];
2599     }
2600
2601   /* Cohen's kappa. */
2602   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_KAPPA) && pt->ns_rows == pt->ns_cols)
2603     {
2604       double sum_fii, sum_rici, sum_fiiri_ci, sum_fijri_ci2, sum_riciri_ci;
2605       int i, j;
2606
2607       for (sum_fii = sum_rici = sum_fiiri_ci = sum_riciri_ci = 0., i = j = 0;
2608            i < pt->ns_rows; i++, j++)
2609         {
2610           double prod, sum;
2611
2612           while (pt->col_tot[j] == 0.)
2613             j++;
2614
2615           prod = pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j];
2616           sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2617
2618           sum_fii += pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2619           sum_rici += prod;
2620           sum_fiiri_ci += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum;
2621           sum_riciri_ci += prod * sum;
2622         }
2623       for (sum_fijri_ci2 = 0., i = 0; i < pt->ns_rows; i++)
2624         for (j = 0; j < pt->ns_cols; j++)
2625           {
2626             double sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2627             sum_fijri_ci2 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum * sum;
2628           }
2629
2630       v[8] = (pt->total * sum_fii - sum_rici) / (pow2 (pt->total) - sum_rici);
2631
2632       ase[8] = sqrt ((pow2 (pt->total) * sum_rici
2633                       + sum_rici * sum_rici
2634                       - pt->total * sum_riciri_ci)
2635                      / (pt->total * (pow2 (pt->total) - sum_rici) * (pow2 (pt->total) - sum_rici)));
2636 #if 0
2637       t[8] = v[8] / sqrt (pt->total * (((sum_fii * (pt->total - sum_fii))
2638                                 / pow2 (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2639                                + ((2. * (pt->total - sum_fii)
2640                                    * (2. * sum_fii * sum_rici
2641                                       - pt->total * sum_fiiri_ci))
2642                                   / cube (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2643                                + (pow2 (pt->total - sum_fii)
2644                                   * (pt->total * sum_fijri_ci2 - 4.
2645                                      * sum_rici * sum_rici)
2646                                   / pow4 (pow2 (pt->total) - sum_rici))));
2647 #else
2648       t[8] = v[8] / ase[8];
2649 #endif
2650     }
2651
2652   return 1;
2653 }
2654
2655 /* Calculate risk estimate. */
2656 static int
2657 calc_risk (struct pivot_table *pt,
2658            double *value, double *upper, double *lower, union value *c)
2659 {
2660   double f11, f12, f21, f22;
2661   double v;
2662
2663   {
2664     int i;
2665
2666     for (i = 0; i < 3; i++)
2667       value[i] = upper[i] = lower[i] = SYSMIS;
2668   }
2669
2670   if (pt->ns_rows != 2 || pt->ns_cols != 2)
2671     return 0;
2672
2673   {
2674     int nz_cols[2];
2675     int i, j;
2676
2677     for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2678       if (pt->col_tot[i] != 0.)
2679         {
2680           nz_cols[j++] = i;
2681           if (j == 2)
2682             break;
2683         }
2684
2685     assert (j == 2);
2686
2687     f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2688     f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2689     f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2690     f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2691
2692     c[0] = pt->cols[nz_cols[0]];
2693     c[1] = pt->cols[nz_cols[1]];
2694   }
2695
2696   value[0] = (f11 * f22) / (f12 * f21);
2697   v = sqrt (1. / f11 + 1. / f12 + 1. / f21 + 1. / f22);
2698   lower[0] = value[0] * exp (-1.960 * v);
2699   upper[0] = value[0] * exp (1.960 * v);
2700
2701   value[1] = (f11 * (f21 + f22)) / (f21 * (f11 + f12));
2702   v = sqrt ((f12 / (f11 * (f11 + f12)))
2703             + (f22 / (f21 * (f21 + f22))));
2704   lower[1] = value[1] * exp (-1.960 * v);
2705   upper[1] = value[1] * exp (1.960 * v);
2706
2707   value[2] = (f12 * (f21 + f22)) / (f22 * (f11 + f12));
2708   v = sqrt ((f11 / (f12 * (f11 + f12)))
2709             + (f21 / (f22 * (f21 + f22))));
2710   lower[2] = value[2] * exp (-1.960 * v);
2711   upper[2] = value[2] * exp (1.960 * v);
2712
2713   return 1;
2714 }
2715
2716 /* Calculate directional measures. */
2717 static int
2718 calc_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2719                   double v[N_DIRECTIONAL], double ase[N_DIRECTIONAL],
2720                   double t[N_DIRECTIONAL])
2721 {
2722   {
2723     int i;
2724
2725     for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2726       v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2727   }
2728
2729   /* Lambda. */
2730   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_LAMBDA))
2731     {
2732       double *fim = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim);
2733       int *fim_index = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim_index);
2734       double *fmj = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj);
2735       int *fmj_index = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj_index);
2736       double sum_fim, sum_fmj;
2737       double rm, cm;
2738       int rm_index, cm_index;
2739       int i, j;
2740
2741       /* Find maximum for each row and their sum. */
2742       for (sum_fim = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2743         {
2744           double max = pt->mat[i * pt->n_cols];
2745           int index = 0;
2746
2747           for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2748             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2749               {
2750                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2751                 index = j;
2752               }
2753
2754           sum_fim += fim[i] = max;
2755           fim_index[i] = index;
2756         }
2757
2758       /* Find maximum for each column. */
2759       for (sum_fmj = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2760         {
2761           double max = pt->mat[j];
2762           int index = 0;
2763
2764           for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2765             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2766               {
2767                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2768                 index = i;
2769               }
2770
2771           sum_fmj += fmj[j] = max;
2772           fmj_index[j] = index;
2773         }
2774
2775       /* Find maximum row total. */
2776       rm = pt->row_tot[0];
2777       rm_index = 0;
2778       for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2779         if (pt->row_tot[i] > rm)
2780           {
2781             rm = pt->row_tot[i];
2782             rm_index = i;
2783           }
2784
2785       /* Find maximum column total. */
2786       cm = pt->col_tot[0];
2787       cm_index = 0;
2788       for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2789         if (pt->col_tot[j] > cm)
2790           {
2791             cm = pt->col_tot[j];
2792             cm_index = j;
2793           }
2794
2795       v[0] = (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / (2. * pt->total - rm - cm);
2796       v[1] = (sum_fmj - rm) / (pt->total - rm);
2797       v[2] = (sum_fim - cm) / (pt->total - cm);
2798
2799       /* ASE1 for Y given PT. */
2800       {
2801         double accum;
2802
2803         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2804           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2805             {
2806               const int deltaj = j == cm_index;
2807               accum += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2808                         * pow2 ((j == fim_index[i])
2809                                - deltaj
2810                                + v[0] * deltaj));
2811             }
2812
2813         ase[2] = sqrt (accum - pt->total * v[0]) / (pt->total - cm);
2814       }
2815
2816       /* ASE0 for Y given PT. */
2817       {
2818         double accum;
2819
2820         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2821           if (cm_index != fim_index[i])
2822             accum += (pt->mat[i * pt->n_cols + fim_index[i]]
2823                       + pt->mat[i * pt->n_cols + cm_index]);
2824         t[2] = v[2] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fim - cm) / pt->total) / (pt->total - cm));
2825       }
2826
2827       /* ASE1 for PT given Y. */
2828       {
2829         double accum;
2830
2831         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2832           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2833             {
2834               const int deltaj = i == rm_index;
2835               accum += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2836                         * pow2 ((i == fmj_index[j])
2837                                - deltaj
2838                                + v[0] * deltaj));
2839             }
2840
2841         ase[1] = sqrt (accum - pt->total * v[0]) / (pt->total - rm);
2842       }
2843
2844       /* ASE0 for PT given Y. */
2845       {
2846         double accum;
2847
2848         for (accum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2849           if (rm_index != fmj_index[j])
2850             accum += (pt->mat[j + pt->n_cols * fmj_index[j]]
2851                       + pt->mat[j + pt->n_cols * rm_index]);
2852         t[1] = v[1] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fmj - rm) / pt->total) / (pt->total - rm));
2853       }
2854
2855       /* Symmetric ASE0 and ASE1. */
2856       {
2857         double accum0;
2858         double accum1;
2859
2860         for (accum0 = accum1 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2861           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2862             {
2863               int temp0 = (fmj_index[j] == i) + (fim_index[i] == j);
2864               int temp1 = (i == rm_index) + (j == cm_index);
2865               accum0 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * pow2 (temp0 - temp1);
2866               accum1 += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2867                          * pow2 (temp0 + (v[0] - 1.) * temp1));
2868             }
2869         ase[0] = sqrt (accum1 - 4. * pt->total * v[0] * v[0]) / (2. * pt->total - rm - cm);
2870         t[0] = v[0] / (sqrt (accum0 - pow2 ((sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / pt->total))
2871                        / (2. * pt->total - rm - cm));
2872       }
2873
2874       free (fim);
2875       free (fim_index);
2876       free (fmj);
2877       free (fmj_index);
2878
2879       {
2880         double sum_fij2_ri, sum_fij2_ci;
2881         double sum_ri2, sum_cj2;
2882
2883         for (sum_fij2_ri = sum_fij2_ci = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2884           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2885             {
2886               double temp = pow2 (pt->mat[j + i * pt->n_cols]);
2887               sum_fij2_ri += temp / pt->row_tot[i];
2888               sum_fij2_ci += temp / pt->col_tot[j];
2889             }
2890
2891         for (sum_ri2 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2892           sum_ri2 += pow2 (pt->row_tot[i]);
2893
2894         for (sum_cj2 = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2895           sum_cj2 += pow2 (pt->col_tot[j]);
2896
2897         v[3] = (pt->total * sum_fij2_ci - sum_ri2) / (pow2 (pt->total) - sum_ri2);
2898         v[4] = (pt->total * sum_fij2_ri - sum_cj2) / (pow2 (pt->total) - sum_cj2);
2899       }
2900     }
2901
2902   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_UC))
2903     {
2904       double UX, UY, UXY, P;
2905       double ase1_yx, ase1_xy, ase1_sym;
2906       int i, j;
2907
2908       for (UX = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2909         if (pt->row_tot[i] > 0.)
2910           UX -= pt->row_tot[i] / pt->total * log (pt->row_tot[i] / pt->total);
2911
2912       for (UY = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2913         if (pt->col_tot[j] > 0.)
2914           UY -= pt->col_tot[j] / pt->total * log (pt->col_tot[j] / pt->total);
2915
2916       for (UXY = P = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2917         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2918           {
2919             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2920
2921             if (entry <= 0.)
2922               continue;
2923
2924             P += entry * pow2 (log (pt->col_tot[j] * pt->row_tot[i] / (pt->total * entry)));
2925             UXY -= entry / pt->total * log (entry / pt->total);
2926           }
2927
2928       for (ase1_yx = ase1_xy = ase1_sym = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2929         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2930           {
2931             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2932
2933             if (entry <= 0.)
2934               continue;
2935
2936             ase1_yx += entry * pow2 (UY * log (entry / pt->row_tot[i])
2937                                     + (UX - UXY) * log (pt->col_tot[j] / pt->total));
2938             ase1_xy += entry * pow2 (UX * log (entry / pt->col_tot[j])
2939                                     + (UY - UXY) * log (pt->row_tot[i] / pt->total));
2940             ase1_sym += entry * pow2 ((UXY
2941                                       * log (pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j] / pow2 (pt->total)))
2942                                      - (UX + UY) * log (entry / pt->total));
2943           }
2944
2945       v[5] = 2. * ((UX + UY - UXY) / (UX + UY));
2946       ase[5] = (2. / (pt->total * pow2 (UX + UY))) * sqrt (ase1_sym);
2947       t[5] = v[5] / ((2. / (pt->total * (UX + UY)))
2948                      * sqrt (P - pow2 (UX + UY - UXY) / pt->total));
2949
2950       v[6] = (UX + UY - UXY) / UX;
2951       ase[6] = sqrt (ase1_xy) / (pt->total * UX * UX);
2952       t[6] = v[6] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UX));
2953
2954       v[7] = (UX + UY - UXY) / UY;
2955       ase[7] = sqrt (ase1_yx) / (pt->total * UY * UY);
2956       t[7] = v[7] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UY));
2957     }
2958
2959   /* Somers' D. */
2960   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2961     {
2962       double v_dummy[N_SYMMETRIC];
2963       double ase_dummy[N_SYMMETRIC];
2964       double t_dummy[N_SYMMETRIC];
2965       double somers_d_v[3];
2966       double somers_d_ase[3];
2967       double somers_d_t[3];
2968
2969       if (calc_symmetric (proc, pt, v_dummy, ase_dummy, t_dummy,
2970                           somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
2971         {
2972           int i;
2973           for (i = 0; i < 3; i++)
2974             {
2975               v[8 + i] = somers_d_v[i];
2976               ase[8 + i] = somers_d_ase[i];
2977               t[8 + i] = somers_d_t[i];
2978             }
2979         }
2980     }
2981
2982   /* Eta. */
2983   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_ETA))
2984     {
2985       {
2986         double sum_Xr, sum_X2r;
2987         double SX, SXW;
2988         int i, j;
2989
2990         for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2991           {
2992             sum_Xr += pt->rows[i].f * pt->row_tot[i];
2993             sum_X2r += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->row_tot[i];
2994           }
2995         SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
2996
2997         for (SXW = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2998           {
2999             double cum;
3000
3001             for (cum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
3002               {
3003                 SXW += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3004                 cum += pt->rows[i].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3005               }
3006
3007             SXW -= cum * cum / pt->col_tot[j];
3008           }
3009         v[11] = sqrt (1. - SXW / SX);
3010       }
3011
3012       {
3013         double sum_Yc, sum_Y2c;
3014         double SY, SYW;
3015         int i, j;
3016
3017         for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
3018           {
3019             sum_Yc += pt->cols[i].f * pt->col_tot[i];
3020             sum_Y2c += pow2 (pt->cols[i].f) * pt->col_tot[i];
3021           }
3022         SY = sum_Y2c - sum_Yc * sum_Yc / pt->total;
3023
3024         for (SYW = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
3025           {
3026             double cum;
3027
3028             for (cum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
3029               {
3030                 SYW += pow2 (pt->cols[j].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3031                 cum += pt->cols[j].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3032               }
3033
3034             SYW -= cum * cum / pt->row_tot[i];
3035           }
3036         v[12] = sqrt (1. - SYW / SY);
3037       }
3038     }
3039
3040   return 1;
3041 }
3042
3043 /*
3044    Local Variables:
3045    mode: c
3046    End:
3047 */