7b0c6c345e5e4a1dae7a27160c9030979ba2cabe
[pspp] / src / language / stats / crosstabs.q
1 /* PSPP - a program for statistical analysis.
2    Copyright (C) 1997-9, 2000, 2006, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2016 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
5    it under the terms of the GNU General Public License as published by
6    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
7    (at your option) any later version.
8
9    This program is distributed in the hope that it will be useful,
10    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12    GNU General Public License for more details.
13
14    You should have received a copy of the GNU General Public License
15    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. */
16
17 /* FIXME:
18
19    - How to calculate significance of some symmetric and directional measures?
20    - How to calculate ASE for symmetric Somers ' d?
21    - How to calculate ASE for Goodman and Kruskal's tau?
22    - How to calculate approx. T of symmetric uncertainty coefficient?
23
24 */
25
26 #include <config.h>
27
28 #include <ctype.h>
29 #include <float.h>
30 #include <gsl/gsl_cdf.h>
31 #include <stdlib.h>
32 #include <stdio.h>
33
34 #include "data/case.h"
35 #include "data/casegrouper.h"
36 #include "data/casereader.h"
37 #include "data/data-out.h"
38 #include "data/dataset.h"
39 #include "data/dictionary.h"
40 #include "data/format.h"
41 #include "data/value-labels.h"
42 #include "data/variable.h"
43 #include "language/command.h"
44 #include "language/stats/freq.h"
45 #include "language/dictionary/split-file.h"
46 #include "language/lexer/lexer.h"
47 #include "language/lexer/variable-parser.h"
48 #include "libpspp/array.h"
49 #include "libpspp/assertion.h"
50 #include "libpspp/compiler.h"
51 #include "libpspp/hash-functions.h"
52 #include "libpspp/hmap.h"
53 #include "libpspp/hmapx.h"
54 #include "libpspp/message.h"
55 #include "libpspp/misc.h"
56 #include "libpspp/pool.h"
57 #include "libpspp/str.h"
58 #include "output/tab.h"
59 #include "output/chart-item.h"
60 #include "output/charts/barchart.h"
61
62 #include "gl/minmax.h"
63 #include "gl/xalloc.h"
64 #include "gl/xsize.h"
65
66 #include "gettext.h"
67 #define _(msgid) gettext (msgid)
68 #define N_(msgid) msgid
69
70 /* (headers) */
71
72 /* (specification)
73    crosstabs (crs_):
74      *^tables=custom;
75      +variables=custom;
76      missing=miss:!table/include/report;
77      +write[wr_]=none,cells,all;
78      +format=val:!avalue/dvalue,
79              indx:!noindex/index,
80              tabl:!tables/notables,
81              box:!box/nobox,
82              pivot:!pivot/nopivot;
83      +barchart=;
84      +cells[cl_]=count,expected,row,column,total,residual,sresidual,
85                  asresidual,all,none;
86      +statistics[st_]=chisq,phi,cc,lambda,uc,none,btau,ctau,risk,gamma,d,
87                       kappa,eta,corr,all.
88 */
89 /* (declarations) */
90 /* (functions) */
91
92 /* Number of chi-square statistics. */
93 #define N_CHISQ 5
94
95 /* Number of symmetric statistics. */
96 #define N_SYMMETRIC 9
97
98 /* Number of directional statistics. */
99 #define N_DIRECTIONAL 13
100
101
102 /* Indexes into the 'vars' member of struct pivot_table and
103    struct crosstab member. */
104 enum
105   {
106     ROW_VAR = 0,                /* Row variable. */
107     COL_VAR = 1                 /* Column variable. */
108     /* Higher indexes cause multiple tables to be output. */
109   };
110
111 /* A crosstabulation of 2 or more variables. */
112 struct pivot_table
113   {
114     struct crosstabs_proc *proc;
115     struct fmt_spec weight_format; /* Format for weight variable. */
116     double missing;             /* Weight of missing cases. */
117
118     /* Variables (2 or more). */
119     int n_vars;
120     const struct variable **vars;
121
122     /* Constants (0 or more). */
123     int n_consts;
124     const struct variable **const_vars;
125     union value *const_values;
126
127     /* Data. */
128     struct hmap data;
129     struct freq **entries;
130     size_t n_entries;
131
132     /* Column values, number of columns. */
133     union value *cols;
134     int n_cols;
135
136     /* Row values, number of rows. */
137     union value *rows;
138     int n_rows;
139
140     /* Number of statistically interesting columns/rows
141        (columns/rows with data in them). */
142     int ns_cols, ns_rows;
143
144     /* Matrix contents. */
145     double *mat;                /* Matrix proper. */
146     double *row_tot;            /* Row totals. */
147     double *col_tot;            /* Column totals. */
148     double total;               /* Grand total. */
149   };
150
151 /* Integer mode variable info. */
152 struct var_range
153   {
154     struct hmap_node hmap_node; /* In struct crosstabs_proc var_ranges map. */
155     const struct variable *var; /* The variable. */
156     int min;                    /* Minimum value. */
157     int max;                    /* Maximum value + 1. */
158     int count;                  /* max - min. */
159   };
160
161 struct crosstabs_proc
162   {
163     const struct dictionary *dict;
164     enum { INTEGER, GENERAL } mode;
165     enum mv_class exclude;
166     bool pivot;
167     bool barchart;
168     bool bad_warn;
169     struct fmt_spec weight_format;
170
171     /* Variables specifies on VARIABLES. */
172     const struct variable **variables;
173     size_t n_variables;
174     struct hmap var_ranges;
175
176     /* TABLES. */
177     struct pivot_table *pivots;
178     int n_pivots;
179
180     /* CELLS. */
181     int n_cells;                /* Number of cells requested. */
182     unsigned int cells;         /* Bit k is 1 if cell k is requested. */
183     int a_cells[CRS_CL_count];  /* 0...n_cells-1 are the requested cells. */
184
185     /* STATISTICS. */
186     unsigned int statistics;    /* Bit k is 1 if statistic k is requested. */
187
188     bool descending;            /* True if descending sort order is requested. */
189   };
190
191 const struct var_range *get_var_range (const struct crosstabs_proc *,
192                                        const struct variable *);
193
194 static bool should_tabulate_case (const struct pivot_table *,
195                                   const struct ccase *, enum mv_class exclude);
196 static void tabulate_general_case (struct pivot_table *, const struct ccase *,
197                                    double weight);
198 static void tabulate_integer_case (struct pivot_table *, const struct ccase *,
199                                    double weight);
200 static void postcalc (struct crosstabs_proc *);
201 static void submit (struct pivot_table *, struct tab_table *);
202
203 /* Parses and executes the CROSSTABS procedure. */
204 int
205 cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds)
206 {
207   const struct variable *wv = dict_get_weight (dataset_dict (ds));
208   struct var_range *range, *next_range;
209   struct crosstabs_proc proc;
210   struct casegrouper *grouper;
211   struct casereader *input, *group;
212   struct cmd_crosstabs cmd;
213   struct pivot_table *pt;
214   int result;
215   bool ok;
216   int i;
217
218   proc.dict = dataset_dict (ds);
219   proc.bad_warn = true;
220   proc.variables = NULL;
221   proc.n_variables = 0;
222   hmap_init (&proc.var_ranges);
223   proc.pivots = NULL;
224   proc.n_pivots = 0;
225   proc.descending = false;
226   proc.weight_format = wv ? *var_get_print_format (wv) : F_8_0;
227
228   if (!parse_crosstabs (lexer, ds, &cmd, &proc))
229     {
230       result = CMD_FAILURE;
231       goto exit;
232     }
233
234   proc.mode = proc.n_variables ? INTEGER : GENERAL;
235   proc.barchart = cmd.sbc_barchart > 0;
236
237   proc.descending = cmd.val == CRS_DVALUE;
238
239   /* CELLS. */
240   if (!cmd.sbc_cells)
241     proc.cells = 1u << CRS_CL_COUNT;
242   else if (cmd.a_cells[CRS_CL_ALL])
243     proc.cells = UINT_MAX;
244   else
245     {
246       proc.cells = 0;
247       for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
248         if (cmd.a_cells[i])
249           proc.cells |= 1u << i;
250       if (proc.cells == 0)
251         proc.cells = ((1u << CRS_CL_COUNT)
252                        | (1u << CRS_CL_ROW)
253                        | (1u << CRS_CL_COLUMN)
254                        | (1u << CRS_CL_TOTAL));
255     }
256   proc.cells &= ((1u << CRS_CL_count) - 1);
257   proc.cells &= ~((1u << CRS_CL_NONE) | (1u << CRS_CL_ALL));
258   proc.n_cells = 0;
259   for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
260     if (proc.cells & (1u << i))
261       proc.a_cells[proc.n_cells++] = i;
262
263   /* STATISTICS. */
264   if (cmd.a_statistics[CRS_ST_ALL])
265     proc.statistics = UINT_MAX;
266   else if (cmd.sbc_statistics)
267     {
268       int i;
269
270       proc.statistics = 0;
271       for (i = 0; i < CRS_ST_count; i++)
272         if (cmd.a_statistics[i])
273           proc.statistics |= 1u << i;
274       if (proc.statistics == 0)
275         proc.statistics |= 1u << CRS_ST_CHISQ;
276     }
277   else
278     proc.statistics = 0;
279
280   /* MISSING. */
281   proc.exclude = (cmd.miss == CRS_TABLE ? MV_ANY
282                    : cmd.miss == CRS_INCLUDE ? MV_SYSTEM
283                    : MV_NEVER);
284   if (proc.mode == GENERAL && proc.exclude == MV_NEVER)
285     {
286       msg (SE, _("Missing mode %s not allowed in general mode.  "
287                  "Assuming %s."), "REPORT", "MISSING=TABLE");
288       proc.exclude = MV_ANY;
289     }
290
291   /* PIVOT. */
292   proc.pivot = cmd.pivot == CRS_PIVOT;
293
294   input = casereader_create_filter_weight (proc_open (ds), dataset_dict (ds),
295                                            NULL, NULL);
296   grouper = casegrouper_create_splits (input, dataset_dict (ds));
297   while (casegrouper_get_next_group (grouper, &group))
298     {
299       struct ccase *c;
300
301       /* Output SPLIT FILE variables. */
302       c = casereader_peek (group, 0);
303       if (c != NULL)
304         {
305           output_split_file_values (ds, c);
306           case_unref (c);
307         }
308
309       /* Initialize hash tables. */
310       for (pt = &proc.pivots[0]; pt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; pt++)
311         hmap_init (&pt->data);
312
313       /* Tabulate. */
314       for (; (c = casereader_read (group)) != NULL; case_unref (c))
315         for (pt = &proc.pivots[0]; pt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; pt++)
316           {
317             double weight = dict_get_case_weight (dataset_dict (ds), c,
318                                                   &proc.bad_warn);
319             if (should_tabulate_case (pt, c, proc.exclude))
320               {
321                 if (proc.mode == GENERAL)
322                   tabulate_general_case (pt, c, weight);
323                 else
324                   tabulate_integer_case (pt, c, weight);
325               }
326             else
327               pt->missing += weight;
328           }
329       casereader_destroy (group);
330
331       /* Output. */
332       postcalc (&proc);
333     }
334   ok = casegrouper_destroy (grouper);
335   ok = proc_commit (ds) && ok;
336
337   result = ok ? CMD_SUCCESS : CMD_CASCADING_FAILURE;
338
339 exit:
340   free (proc.variables);
341   HMAP_FOR_EACH_SAFE (range, next_range, struct var_range, hmap_node,
342                       &proc.var_ranges)
343     {
344       hmap_delete (&proc.var_ranges, &range->hmap_node);
345       free (range);
346     }
347   for (pt = &proc.pivots[0]; pt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; pt++)
348     {
349       free (pt->vars);
350       free (pt->const_vars);
351       /* We must not call value_destroy on const_values because
352          it is a wild pointer; it never pointed to anything owned
353          by the pivot_table.
354
355          The rest of the data was allocated and destroyed at a
356          lower level already. */
357     }
358   free (proc.pivots);
359
360   return result;
361 }
362
363 /* Parses the TABLES subcommand. */
364 static int
365 crs_custom_tables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
366                    struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
367 {
368   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
369   struct const_var_set *var_set;
370   int n_by;
371   const struct variable ***by = NULL;
372   int *by_iter;
373   size_t *by_nvar = NULL;
374   size_t nx = 1;
375   bool ok = false;
376   int i;
377
378   /* Ensure that this is a TABLES subcommand. */
379   if (!lex_match_id (lexer, "TABLES")
380       && (lex_token (lexer) != T_ID ||
381           dict_lookup_var (dataset_dict (ds), lex_tokcstr (lexer)) == NULL)
382       && lex_token (lexer) != T_ALL)
383     return 2;
384   lex_match (lexer, T_EQUALS);
385
386   if (proc->variables != NULL)
387     var_set = const_var_set_create_from_array (proc->variables,
388                                                proc->n_variables);
389   else
390     var_set = const_var_set_create_from_dict (dataset_dict (ds));
391   assert (var_set != NULL);
392
393   for (n_by = 0; ;)
394     {
395       by = xnrealloc (by, n_by + 1, sizeof *by);
396       by_nvar = xnrealloc (by_nvar, n_by + 1, sizeof *by_nvar);
397       if (!parse_const_var_set_vars (lexer, var_set, &by[n_by], &by_nvar[n_by],
398                                      PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH))
399         goto done;
400       if (xalloc_oversized (nx, by_nvar[n_by]))
401         {
402           msg (SE, _("Too many cross-tabulation variables or dimensions."));
403           goto done;
404         }
405       nx *= by_nvar[n_by];
406       n_by++;
407       
408       if (!lex_match (lexer, T_BY))
409         {
410           if (n_by < 2)
411             goto done;
412           else
413             break;
414         }
415     }
416
417   by_iter = xcalloc (n_by, sizeof *by_iter);
418   proc->pivots = xnrealloc (proc->pivots,
419                             proc->n_pivots + nx, sizeof *proc->pivots);
420   for (i = 0; i < nx; i++)
421     {
422       struct pivot_table *pt = &proc->pivots[proc->n_pivots++];
423       int j;
424
425       pt->proc = proc;
426       pt->weight_format = proc->weight_format;
427       pt->missing = 0.;
428       pt->n_vars = n_by;
429       pt->vars = xmalloc (n_by * sizeof *pt->vars);
430       pt->n_consts = 0;
431       pt->const_vars = NULL;
432       pt->const_values = NULL;
433
434       for (j = 0; j < n_by; j++)
435         pt->vars[j] = by[j][by_iter[j]];
436
437       for (j = n_by - 1; j >= 0; j--)
438         {
439           if (++by_iter[j] < by_nvar[j])
440             break;
441           by_iter[j] = 0;
442         }
443     }
444   free (by_iter);
445   ok = true;
446
447 done:
448   /* All return paths lead here. */
449   for (i = 0; i < n_by; i++)
450     free (by[i]);
451   free (by);
452   free (by_nvar);
453
454   const_var_set_destroy (var_set);
455
456   return ok;
457 }
458
459 /* Parses the VARIABLES subcommand. */
460 static int
461 crs_custom_variables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
462                       struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
463 {
464   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
465   if (proc->n_pivots)
466     {
467       msg (SE, _("%s must be specified before %s."), "VARIABLES", "TABLES");
468       return 0;
469     }
470
471   lex_match (lexer, T_EQUALS);
472
473   for (;;)
474     {
475       size_t orig_nv = proc->n_variables;
476       size_t i;
477
478       long min, max;
479
480       if (!parse_variables_const (lexer, dataset_dict (ds),
481                                   &proc->variables, &proc->n_variables,
482                                   (PV_APPEND | PV_NUMERIC
483                                    | PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH)))
484         return 0;
485
486       if (!lex_force_match (lexer, T_LPAREN))
487           goto lossage;
488
489       if (!lex_force_int (lexer))
490         goto lossage;
491       min = lex_integer (lexer);
492       lex_get (lexer);
493
494       lex_match (lexer, T_COMMA);
495
496       if (!lex_force_int (lexer))
497         goto lossage;
498       max = lex_integer (lexer);
499       if (max < min)
500         {
501           msg (SE, _("Maximum value (%ld) less than minimum value (%ld)."),
502                max, min);
503           goto lossage;
504         }
505       lex_get (lexer);
506
507       if (!lex_force_match (lexer, T_RPAREN))
508         goto lossage;
509
510       for (i = orig_nv; i < proc->n_variables; i++)
511         {
512           const struct variable *var = proc->variables[i];
513           struct var_range *vr = xmalloc (sizeof *vr);
514
515           vr->var = var;
516           vr->min = min;
517           vr->max = max;
518           vr->count = max - min + 1;
519           hmap_insert (&proc->var_ranges, &vr->hmap_node,
520                        hash_pointer (var, 0));
521         }
522
523       if (lex_token (lexer) == T_SLASH)
524         break;
525     }
526
527   return 1;
528
529  lossage:
530   free (proc->variables);
531   proc->variables = NULL;
532   proc->n_variables = 0;
533   return 0;
534 }
535 \f
536 /* Data file processing. */
537
538 const struct var_range *
539 get_var_range (const struct crosstabs_proc *proc, const struct variable *var)
540 {
541   if (!hmap_is_empty (&proc->var_ranges))
542     {
543       const struct var_range *range;
544
545       HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (range, struct var_range, hmap_node,
546                                hash_pointer (var, 0), &proc->var_ranges)
547         if (range->var == var)
548           return range;
549     }
550
551   return NULL;
552 }
553
554 static bool
555 should_tabulate_case (const struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
556                       enum mv_class exclude)
557 {
558   int j;
559   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
560     {
561       const struct variable *var = pt->vars[j];
562       const struct var_range *range = get_var_range (pt->proc, var);
563
564       if (var_is_value_missing (var, case_data (c, var), exclude))
565         return false;
566
567       if (range != NULL)
568         {
569           double num = case_num (c, var);
570           if (num < range->min || num >= range->max + 1.)
571             return false;
572         }
573     }
574   return true;
575 }
576
577 static void
578 tabulate_integer_case (struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
579                        double weight)
580 {
581   struct freq *te;
582   size_t hash;
583   int j;
584
585   hash = 0;
586   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
587     {
588       /* Throw away fractional parts of values. */
589       hash = hash_int (case_num (c, pt->vars[j]), hash);
590     }
591
592   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct freq, node, hash, &pt->data)
593     {
594       for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
595         if ((int) case_num (c, pt->vars[j]) != (int) te->values[j].f)
596           goto no_match;
597
598       /* Found an existing entry. */
599       te->count += weight;
600       return;
601
602     no_match: ;
603     }
604
605   /* No existing entry.  Create a new one. */
606   te = xmalloc (table_entry_size (pt->n_vars));
607   te->count = weight;
608   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
609     te->values[j].f = (int) case_num (c, pt->vars[j]);
610   hmap_insert (&pt->data, &te->node, hash);
611 }
612
613 static void
614 tabulate_general_case (struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
615                        double weight)
616 {
617   struct freq *te;
618   size_t hash;
619   int j;
620
621   hash = 0;
622   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
623     {
624       const struct variable *var = pt->vars[j];
625       hash = value_hash (case_data (c, var), var_get_width (var), hash);
626     }
627
628   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct freq, node, hash, &pt->data)
629     {
630       for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
631         {
632           const struct variable *var = pt->vars[j];
633           if (!value_equal (case_data (c, var), &te->values[j],
634                             var_get_width (var)))
635             goto no_match;
636         }
637
638       /* Found an existing entry. */
639       te->count += weight;
640       return;
641
642     no_match: ;
643     }
644
645   /* No existing entry.  Create a new one. */
646   te = xmalloc (table_entry_size (pt->n_vars));
647   te->count = weight;
648   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
649     {
650       const struct variable *var = pt->vars[j];
651       value_clone (&te->values[j], case_data (c, var), var_get_width (var));
652     }
653   hmap_insert (&pt->data, &te->node, hash);
654 }
655 \f
656 /* Post-data reading calculations. */
657
658 static int compare_table_entry_vars_3way (const struct freq *a,
659                                           const struct freq *b,
660                                           const struct pivot_table *pt,
661                                           int idx0, int idx1);
662 static int compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_,
663                                      const void *pt_);
664 static int compare_table_entry_3way_inv (const void *ap_, const void *bp_,
665                                      const void *pt_);
666
667 static void enum_var_values (const struct pivot_table *, int var_idx,
668                              union value **valuesp, int *n_values, bool descending);
669 static void output_pivot_table (struct crosstabs_proc *,
670                                 struct pivot_table *);
671 static void make_pivot_table_subset (struct pivot_table *pt,
672                                      size_t row0, size_t row1,
673                                      struct pivot_table *subset);
674 static void make_summary_table (struct crosstabs_proc *);
675 static bool find_crosstab (struct pivot_table *, size_t *row0p, size_t *row1p);
676
677 static void
678 postcalc (struct crosstabs_proc *proc)
679 {
680   struct pivot_table *pt;
681
682   /* Convert hash tables into sorted arrays of entries. */
683   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
684     {
685       struct freq *e;
686       size_t i;
687
688       pt->n_entries = hmap_count (&pt->data);
689       pt->entries = xnmalloc (pt->n_entries, sizeof *pt->entries);
690       i = 0;
691       HMAP_FOR_EACH (e, struct freq, node, &pt->data)
692         pt->entries[i++] = e;
693       hmap_destroy (&pt->data);
694
695       sort (pt->entries, pt->n_entries, sizeof *pt->entries,
696             proc->descending ? compare_table_entry_3way_inv : compare_table_entry_3way,
697             pt);
698
699     }
700
701   make_summary_table (proc);
702
703   /* Output each pivot table. */
704   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
705     {
706       if (proc->pivot || pt->n_vars == 2)
707         output_pivot_table (proc, pt);
708       else
709         {
710           size_t row0 = 0, row1 = 0;
711           while (find_crosstab (pt, &row0, &row1))
712             {
713               struct pivot_table subset;
714               make_pivot_table_subset (pt, row0, row1, &subset);
715               output_pivot_table (proc, &subset);
716             }
717         }
718       if (proc->barchart)
719         chart_item_submit 
720           (barchart_create (pt->vars, pt->n_vars, _("Count"), false, pt->entries, pt->n_entries));
721     }
722
723   /* Free output and prepare for next split file. */
724   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
725     {
726       size_t i;
727
728       pt->missing = 0.0;
729
730       /* Free the members that were allocated in this function(and the values
731          owned by the entries.
732
733          The other pointer members are either both allocated and destroyed at a
734          lower level (in output_pivot_table), or both allocated and destroyed
735          at a higher level (in crs_custom_tables and free_proc,
736          respectively). */
737       for (i = 0; i < pt->n_vars; i++)
738         {
739           int width = var_get_width (pt->vars[i]);
740           if (value_needs_init (width))
741             {
742               size_t j;
743
744               for (j = 0; j < pt->n_entries; j++)
745                 value_destroy (&pt->entries[j]->values[i], width);
746             }
747         }
748
749       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
750         free (pt->entries[i]);
751       free (pt->entries);
752     }
753 }
754
755 static void
756 make_pivot_table_subset (struct pivot_table *pt, size_t row0, size_t row1,
757                          struct pivot_table *subset)
758 {
759   *subset = *pt;
760   if (pt->n_vars > 2)
761     {
762       assert (pt->n_consts == 0);
763       subset->missing = pt->missing;
764       subset->n_vars = 2;
765       subset->vars = pt->vars;
766       subset->n_consts = pt->n_vars - 2;
767       subset->const_vars = pt->vars + 2;
768       subset->const_values = &pt->entries[row0]->values[2];
769     }
770   subset->entries = &pt->entries[row0];
771   subset->n_entries = row1 - row0;
772 }
773
774 static int
775 compare_table_entry_var_3way (const struct freq *a,
776                               const struct freq *b,
777                               const struct pivot_table *pt,
778                               int idx)
779 {
780   return value_compare_3way (&a->values[idx], &b->values[idx],
781                              var_get_width (pt->vars[idx]));
782 }
783
784 static int
785 compare_table_entry_vars_3way (const struct freq *a,
786                                const struct freq *b,
787                                const struct pivot_table *pt,
788                                int idx0, int idx1)
789 {
790   int i;
791
792   for (i = idx1 - 1; i >= idx0; i--)
793     {
794       int cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, i);
795       if (cmp != 0)
796         return cmp;
797     }
798   return 0;
799 }
800
801 /* Compare the struct freq at *AP to the one at *BP and
802    return a strcmp()-type result. */
803 static int
804 compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_, const void *pt_)
805 {
806   const struct freq *const *ap = ap_;
807   const struct freq *const *bp = bp_;
808   const struct freq *a = *ap;
809   const struct freq *b = *bp;
810   const struct pivot_table *pt = pt_;
811   int cmp;
812
813   cmp = compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars);
814   if (cmp != 0)
815     return cmp;
816
817   cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, ROW_VAR);
818   if (cmp != 0)
819     return cmp;
820
821   return compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, COL_VAR);
822 }
823
824 /* Inverted version of compare_table_entry_3way */
825 static int
826 compare_table_entry_3way_inv (const void *ap_, const void *bp_, const void *pt_)
827 {
828   return -compare_table_entry_3way (ap_, bp_, pt_);
829 }
830
831 static int
832 find_first_difference (const struct pivot_table *pt, size_t row)
833 {
834   if (row == 0)
835     return pt->n_vars - 1;
836   else
837     {
838       const struct freq *a = pt->entries[row];
839       const struct freq *b = pt->entries[row - 1];
840       int col;
841
842       for (col = pt->n_vars - 1; col >= 0; col--)
843         if (compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, col))
844           return col;
845       NOT_REACHED ();
846     }
847 }
848
849 /* Output a table summarizing the cases processed. */
850 static void
851 make_summary_table (struct crosstabs_proc *proc)
852 {
853   struct tab_table *summary;
854   struct pivot_table *pt;
855   struct string name;
856   int i;
857
858   summary = tab_create (7, 3 + proc->n_pivots);
859   tab_set_format (summary, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
860   tab_title (summary, _("Summary."));
861   tab_headers (summary, 1, 0, 3, 0);
862   tab_joint_text (summary, 1, 0, 6, 0, TAB_CENTER, _("Cases"));
863   tab_joint_text (summary, 1, 1, 2, 1, TAB_CENTER, _("Valid"));
864   tab_joint_text (summary, 3, 1, 4, 1, TAB_CENTER, _("Missing"));
865   tab_joint_text (summary, 5, 1, 6, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
866   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 1);
867   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 2);
868   tab_vline (summary, TAL_1, 3, 1, 1);
869   tab_vline (summary, TAL_1, 5, 1, 1);
870   for (i = 0; i < 3; i++)
871     {
872       tab_text (summary, 1 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("N"));
873       tab_text (summary, 2 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("Percent"));
874     }
875   tab_offset (summary, 0, 3);
876
877   ds_init_empty (&name);
878   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
879     {
880       double valid;
881       double n[3];
882       size_t i;
883
884       tab_hline (summary, TAL_1, 0, 6, 0);
885
886       ds_clear (&name);
887       for (i = 0; i < pt->n_vars; i++)
888         {
889           if (i > 0)
890             ds_put_cstr (&name, " * ");
891           ds_put_cstr (&name, var_to_string (pt->vars[i]));
892         }
893       tab_text (summary, 0, 0, TAB_LEFT, ds_cstr (&name));
894
895       valid = 0.;
896       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
897         valid += pt->entries[i]->count;
898
899       n[0] = valid;
900       n[1] = pt->missing;
901       n[2] = n[0] + n[1];
902       for (i = 0; i < 3; i++)
903         {
904           tab_double (summary, i * 2 + 1, 0, TAB_RIGHT, n[i], NULL, RC_WEIGHT);
905           tab_text_format (summary, i * 2 + 2, 0, TAB_RIGHT, "%.1f%%",
906                            n[i] / n[2] * 100.);
907         }
908
909       tab_next_row (summary);
910     }
911   ds_destroy (&name);
912
913   submit (NULL, summary);
914 }
915 \f
916 /* Output. */
917
918 static struct tab_table *create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *,
919                                                 struct pivot_table *);
920 static struct tab_table *create_chisq_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *);
921 static struct tab_table *create_sym_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *);
922 static struct tab_table *create_risk_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *);
923 static struct tab_table *create_direct_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *);
924 static void display_dimensions (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
925                                 struct tab_table *, int first_difference);
926 static void display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *,
927                                      struct pivot_table *,
928                                      struct tab_table *);
929 static void display_chisq (struct pivot_table *, struct tab_table *,
930                            bool *showed_fisher);
931 static void display_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
932                                struct tab_table *);
933 static void display_risk (struct pivot_table *, struct tab_table *);
934 static void display_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
935                                  struct tab_table *);
936 static void table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
937                                  struct tab_table *table, int c, int r,
938                                  unsigned char opt, const union value *v,
939                                  const struct variable *var);
940 static void delete_missing (struct pivot_table *);
941 static void build_matrix (struct pivot_table *);
942
943 /* Output pivot table PT in the context of PROC. */
944 static void
945 output_pivot_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
946 {
947   struct tab_table *table = NULL; /* Crosstabulation table. */
948   struct tab_table *chisq = NULL; /* Chi-square table. */
949   bool showed_fisher = false;
950   struct tab_table *sym = NULL;   /* Symmetric measures table. */
951   struct tab_table *risk = NULL;  /* Risk estimate table. */
952   struct tab_table *direct = NULL; /* Directional measures table. */
953   size_t row0, row1;
954
955   enum_var_values (pt, COL_VAR, &pt->cols, &pt->n_cols, proc->descending);
956
957   if (pt->n_cols == 0)
958     {
959       struct string vars;
960       int i;
961
962       ds_init_cstr (&vars, var_to_string (pt->vars[0]));
963       for (i = 1; i < pt->n_vars; i++)
964         ds_put_format (&vars, " * %s", var_to_string (pt->vars[i]));
965
966       /* TRANSLATORS: The %s here describes a crosstabulation.  It takes the
967          form "var1 * var2 * var3 * ...".  */
968       msg (SW, _("Crosstabulation %s contained no non-missing cases."),
969            ds_cstr (&vars));
970
971       ds_destroy (&vars);
972       free (pt->cols);
973       return;
974     }
975
976   if (proc->cells)
977     table = create_crosstab_table (proc, pt);
978   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CHISQ))
979     chisq = create_chisq_table (proc, pt);
980   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)
981                           | (1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
982                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_CORR)
983                           | (1u << CRS_ST_KAPPA)))
984     sym = create_sym_table (proc, pt);
985   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_RISK))
986     risk = create_risk_table (proc, pt);
987   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_LAMBDA) | (1u << CRS_ST_UC)
988                           | (1u << CRS_ST_D) | (1u << CRS_ST_ETA)))
989     direct = create_direct_table (proc, pt);
990
991   row0 = row1 = 0;
992   while (find_crosstab (pt, &row0, &row1))
993     {
994       struct pivot_table x;
995       int first_difference;
996
997       make_pivot_table_subset (pt, row0, row1, &x);
998
999       /* Find all the row variable values. */
1000       enum_var_values (&x, ROW_VAR, &x.rows, &x.n_rows, proc->descending);
1001
1002       if (size_overflow_p (xtimes (xtimes (x.n_rows, x.n_cols),
1003                                    sizeof (double))))
1004         xalloc_die ();
1005       x.row_tot = xmalloc (x.n_rows * sizeof *x.row_tot);
1006       x.col_tot = xmalloc (x.n_cols * sizeof *x.col_tot);
1007       x.mat = xmalloc (x.n_rows * x.n_cols * sizeof *x.mat);
1008
1009       /* Allocate table space for the matrix. */
1010       if (table
1011           && tab_row (table) + (x.n_rows + 1) * proc->n_cells > tab_nr (table))
1012         tab_realloc (table, -1,
1013                      MAX (tab_nr (table) + (x.n_rows + 1) * proc->n_cells,
1014                           tab_nr (table) * pt->n_entries / x.n_entries));
1015
1016       build_matrix (&x);
1017
1018       /* Find the first variable that differs from the last subtable. */
1019       first_difference = find_first_difference (pt, row0);
1020       if (table)
1021         {
1022           display_dimensions (proc, &x, table, first_difference);
1023           display_crosstabulation (proc, &x, table);
1024         }
1025
1026       if (proc->exclude == MV_NEVER)
1027         delete_missing (&x);
1028
1029       if (chisq)
1030         {
1031           display_dimensions (proc, &x, chisq, first_difference);
1032           display_chisq (&x, chisq, &showed_fisher);
1033         }
1034       if (sym)
1035         {
1036           display_dimensions (proc, &x, sym, first_difference);
1037           display_symmetric (proc, &x, sym);
1038         }
1039       if (risk)
1040         {
1041           display_dimensions (proc, &x, risk, first_difference);
1042           display_risk (&x, risk);
1043         }
1044       if (direct)
1045         {
1046           display_dimensions (proc, &x, direct, first_difference);
1047           display_directional (proc, &x, direct);
1048         }
1049
1050       /* Free the parts of x that are not owned by pt.  In
1051          particular we must not free x.cols, which is the same as
1052          pt->cols, which is freed at the end of this function. */
1053       free (x.rows);
1054
1055       free (x.mat);
1056       free (x.row_tot);
1057       free (x.col_tot);
1058     }
1059
1060   submit (NULL, table);
1061
1062   if (chisq)
1063     {
1064       if (!showed_fisher)
1065         tab_resize (chisq, 4 + (pt->n_vars - 2), -1);
1066       submit (pt, chisq);
1067     }
1068
1069   submit (pt, sym);
1070   submit (pt, risk);
1071   submit (pt, direct);
1072
1073   free (pt->cols);
1074 }
1075
1076 static void
1077 build_matrix (struct pivot_table *x)
1078 {
1079   const int col_var_width = var_get_width (x->vars[COL_VAR]);
1080   const int row_var_width = var_get_width (x->vars[ROW_VAR]);
1081   int col, row;
1082   double *mp;
1083   struct freq **p;
1084
1085   mp = x->mat;
1086   col = row = 0;
1087   for (p = x->entries; p < &x->entries[x->n_entries]; p++)
1088     {
1089       const struct freq *te = *p;
1090
1091       while (!value_equal (&x->rows[row], &te->values[ROW_VAR], row_var_width))
1092         {
1093           for (; col < x->n_cols; col++)
1094             *mp++ = 0.0;
1095           col = 0;
1096           row++;
1097         }
1098
1099       while (!value_equal (&x->cols[col], &te->values[COL_VAR], col_var_width))
1100         {
1101           *mp++ = 0.0;
1102           col++;
1103         }
1104
1105       *mp++ = te->count;
1106       if (++col >= x->n_cols)
1107         {
1108           col = 0;
1109           row++;
1110         }
1111     }
1112   while (mp < &x->mat[x->n_cols * x->n_rows])
1113     *mp++ = 0.0;
1114   assert (mp == &x->mat[x->n_cols * x->n_rows]);
1115
1116   /* Column totals, row totals, ns_rows. */
1117   mp = x->mat;
1118   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1119     x->col_tot[col] = 0.0;
1120   for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1121     x->row_tot[row] = 0.0;
1122   x->ns_rows = 0;
1123   for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1124     {
1125       bool row_is_empty = true;
1126       for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1127         {
1128           if (*mp != 0.0)
1129             {
1130               row_is_empty = false;
1131               x->col_tot[col] += *mp;
1132               x->row_tot[row] += *mp;
1133             }
1134           mp++;
1135         }
1136       if (!row_is_empty)
1137         x->ns_rows++;
1138     }
1139   assert (mp == &x->mat[x->n_cols * x->n_rows]);
1140
1141   /* ns_cols. */
1142   x->ns_cols = 0;
1143   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1144     for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1145       if (x->mat[col + row * x->n_cols] != 0.0)
1146         {
1147           x->ns_cols++;
1148           break;
1149         }
1150
1151   /* Grand total. */
1152   x->total = 0.0;
1153   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1154     x->total += x->col_tot[col];
1155 }
1156
1157 static struct tab_table *
1158 create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1159 {
1160   struct tuple
1161     {
1162       int value;
1163       const char *name;
1164     };
1165   static const struct tuple names[] =
1166     {
1167       {CRS_CL_COUNT, N_("count")},
1168       {CRS_CL_ROW, N_("row %")},
1169       {CRS_CL_COLUMN, N_("column %")},
1170       {CRS_CL_TOTAL, N_("total %")},
1171       {CRS_CL_EXPECTED, N_("expected")},
1172       {CRS_CL_RESIDUAL, N_("residual")},
1173       {CRS_CL_SRESIDUAL, N_("std. resid.")},
1174       {CRS_CL_ASRESIDUAL, N_("adj. resid.")},
1175     };
1176   const int n_names = sizeof names / sizeof *names;
1177   const struct tuple *t;
1178
1179   struct tab_table *table;
1180   struct string title;
1181   struct pivot_table x;
1182
1183   int i;
1184
1185   make_pivot_table_subset (pt, 0, 0, &x);
1186
1187   table = tab_create (x.n_consts + 1 + x.n_cols + 1,
1188                       (x.n_entries / x.n_cols) * 3 / 2 * proc->n_cells + 10);
1189   tab_headers (table, x.n_consts + 1, 0, 2, 0);
1190   tab_set_format (table, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
1191
1192   /* First header line. */
1193   tab_joint_text (table, x.n_consts + 1, 0,
1194                   (x.n_consts + 1) + (x.n_cols - 1), 0,
1195                   TAB_CENTER | TAT_TITLE, var_to_string (x.vars[COL_VAR]));
1196
1197   tab_hline (table, TAL_1, x.n_consts + 1,
1198              x.n_consts + 2 + x.n_cols - 2, 1);
1199
1200   /* Second header line. */
1201   for (i = 2; i < x.n_consts + 2; i++)
1202     tab_joint_text (table, x.n_consts + 2 - i - 1, 0,
1203                     x.n_consts + 2 - i - 1, 1,
1204                     TAB_RIGHT | TAT_TITLE, var_to_string (x.vars[i]));
1205   tab_text (table, x.n_consts + 2 - 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1206             var_to_string (x.vars[ROW_VAR]));
1207   for (i = 0; i < x.n_cols; i++)
1208     table_value_missing (proc, table, x.n_consts + 2 + i - 1, 1, TAB_RIGHT,
1209                          &x.cols[i], x.vars[COL_VAR]);
1210   tab_text (table, x.n_consts + 2 + x.n_cols - 1, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
1211
1212   tab_hline (table, TAL_1, 0, x.n_consts + 2 + x.n_cols - 1, 2);
1213   tab_vline (table, TAL_1, x.n_consts + 2 + x.n_cols - 1, 0, 1);
1214
1215   /* Title. */
1216   ds_init_empty (&title);
1217   for (i = 0; i < x.n_consts + 2; i++)
1218     {
1219       if (i)
1220         ds_put_cstr (&title, " * ");
1221       ds_put_cstr (&title, var_to_string (x.vars[i]));
1222     }
1223   for (i = 0; i < pt->n_consts; i++)
1224     {
1225       const struct variable *var = pt->const_vars[i];
1226       char *s;
1227
1228       ds_put_format (&title, ", %s=", var_to_string (var));
1229
1230       /* Insert the formatted value of VAR without any leading spaces. */
1231       s = data_out (&pt->const_values[i], var_get_encoding (var),
1232                     var_get_print_format (var));
1233       ds_put_cstr (&title, s + strspn (s, " "));
1234       free (s);
1235     }
1236
1237   ds_put_cstr (&title, " [");
1238   i = 0;
1239   for (t = names; t < &names[n_names]; t++)
1240     if (proc->cells & (1u << t->value))
1241       {
1242         if (i++)
1243           ds_put_cstr (&title, ", ");
1244         ds_put_cstr (&title, gettext (t->name));
1245       }
1246   ds_put_cstr (&title, "].");
1247
1248   tab_title (table, "%s", ds_cstr (&title));
1249   ds_destroy (&title);
1250
1251   tab_offset (table, 0, 2);
1252   return table;
1253 }
1254
1255 static struct tab_table *
1256 create_chisq_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1257 {
1258   struct tab_table *chisq;
1259
1260   chisq = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1261                       pt->n_entries / pt->n_cols * 3 / 2 * N_CHISQ + 10);
1262   tab_headers (chisq, 1 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1263   tab_set_format (chisq, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
1264
1265   tab_title (chisq, _("Chi-square tests."));
1266
1267   tab_offset (chisq, pt->n_vars - 2, 0);
1268   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1269   tab_text (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1270   tab_text (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("df"));
1271   tab_text (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1272             _("Asymp. Sig. (2-tailed)"));
1273   tab_text_format (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1274             _("Exact Sig. (%d-tailed)"), 2);
1275   tab_text_format (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1276             _("Exact Sig. (%d-tailed)"), 1);
1277   tab_offset (chisq, 0, 1);
1278
1279   return chisq;
1280 }
1281
1282 /* Symmetric measures. */
1283 static struct tab_table *
1284 create_sym_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1285 {
1286   struct tab_table *sym;
1287
1288   sym = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1289                     pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10);
1290
1291   tab_set_format (sym, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
1292
1293   tab_headers (sym, 2 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1294   tab_title (sym, _("Symmetric measures."));
1295
1296   tab_offset (sym, pt->n_vars - 2, 0);
1297   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1298   tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1299   tab_text (sym, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1300   tab_text (sym, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1301   tab_text (sym, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1302   tab_text (sym, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1303   tab_offset (sym, 0, 1);
1304
1305   return sym;
1306 }
1307
1308 /* Risk estimate. */
1309 static struct tab_table *
1310 create_risk_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1311 {
1312   struct tab_table *risk;
1313
1314   risk = tab_create (4 + (pt->n_vars - 2), pt->n_entries / pt->n_cols * 4 + 10);
1315   tab_headers (risk, 1 + pt->n_vars - 2, 0, 2, 0);
1316   tab_title (risk, _("Risk estimate."));
1317   tab_set_format (risk, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
1318
1319   tab_offset (risk, pt->n_vars - 2, 0);
1320   tab_joint_text_format (risk, 2, 0, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE,
1321                          _("95%% Confidence Interval"));
1322   tab_text (risk, 0, 1, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1323   tab_text (risk, 1, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1324   tab_text (risk, 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Lower"));
1325   tab_text (risk, 3, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Upper"));
1326   tab_hline (risk, TAL_1, 2, 3, 1);
1327   tab_vline (risk, TAL_1, 2, 0, 1);
1328   tab_offset (risk, 0, 2);
1329
1330   return risk;
1331 }
1332
1333 /* Directional measures. */
1334 static struct tab_table *
1335 create_direct_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1336 {
1337   struct tab_table *direct;
1338
1339   direct = tab_create (7 + (pt->n_vars - 2),
1340                        pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10);
1341   tab_headers (direct, 3 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1342   tab_title (direct, _("Directional measures."));
1343   tab_set_format (direct, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
1344
1345   tab_offset (direct, pt->n_vars - 2, 0);
1346   tab_text (direct, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1347   tab_text (direct, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1348   tab_text (direct, 2, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Type"));
1349   tab_text (direct, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1350   tab_text (direct, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1351   tab_text (direct, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1352   tab_text (direct, 6, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1353   tab_offset (direct, 0, 1);
1354
1355   return direct;
1356 }
1357
1358
1359 /* Delete missing rows and columns for statistical analysis when
1360    /MISSING=REPORT. */
1361 static void
1362 delete_missing (struct pivot_table *pt)
1363 {
1364   int r, c;
1365
1366   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1367     if (var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1368       {
1369         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1370           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1371         pt->ns_rows--;
1372       }
1373
1374
1375   for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1376     if (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1377       {
1378         for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1379           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1380         pt->ns_cols--;
1381       }
1382 }
1383
1384 /* Prepare table T for submission, and submit it. */
1385 static void
1386 submit (struct pivot_table *pt, struct tab_table *t)
1387 {
1388   int i;
1389
1390   if (t == NULL)
1391     return;
1392
1393   tab_resize (t, -1, 0);
1394   if (tab_nr (t) == tab_t (t))
1395     {
1396       table_unref (&t->table);
1397       return;
1398     }
1399   tab_offset (t, 0, 0);
1400   if (pt != NULL)
1401     for (i = 2; i < pt->n_vars; i++)
1402       tab_text (t, pt->n_vars - i - 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1403                 var_to_string (pt->vars[i]));
1404   tab_box (t, TAL_2, TAL_2, -1, -1, 0, 0, tab_nc (t) - 1, tab_nr (t) - 1);
1405   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_1, tab_l (t), tab_t (t) - 1, tab_nc (t) - 1,
1406            tab_nr (t) - 1);
1407   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_GAP, 0, tab_t (t), tab_l (t) - 1,
1408            tab_nr (t) - 1);
1409   tab_vline (t, TAL_2, tab_l (t), 0, tab_nr (t) - 1);
1410
1411   tab_submit (t);
1412 }
1413
1414 static bool
1415 find_crosstab (struct pivot_table *pt, size_t *row0p, size_t *row1p)
1416 {
1417   size_t row0 = *row1p;
1418   size_t row1;
1419
1420   if (row0 >= pt->n_entries)
1421     return false;
1422
1423   for (row1 = row0 + 1; row1 < pt->n_entries; row1++)
1424     {
1425       struct freq *a = pt->entries[row0];
1426       struct freq *b = pt->entries[row1];
1427       if (compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars) != 0)
1428         break;
1429     }
1430   *row0p = row0;
1431   *row1p = row1;
1432   return true;
1433 }
1434
1435 /* Compares `union value's A_ and B_ and returns a strcmp()-like
1436    result.  WIDTH_ points to an int which is either 0 for a
1437    numeric value or a string width for a string value. */
1438 static int
1439 compare_value_3way (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1440 {
1441   const union value *a = a_;
1442   const union value *b = b_;
1443   const int *width = width_;
1444
1445   return value_compare_3way (a, b, *width);
1446 }
1447
1448 /* Inverted version of the above */
1449 static int
1450 compare_value_3way_inv (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1451 {
1452   return -compare_value_3way (a_, b_, width_);
1453 }
1454
1455
1456 /* Given an array of ENTRY_CNT table_entry structures starting at
1457    ENTRIES, creates a sorted list of the values that the variable
1458    with index VAR_IDX takes on.  The values are returned as a
1459    malloc()'d array stored in *VALUES, with the number of values
1460    stored in *VALUE_CNT.
1461
1462    The caller must eventually free *VALUES, but each pointer in *VALUES points
1463    to existing data not owned by *VALUES itself. */
1464 static void
1465 enum_var_values (const struct pivot_table *pt, int var_idx,
1466                  union value **valuesp, int *n_values, bool descending)
1467 {
1468   const struct variable *var = pt->vars[var_idx];
1469   const struct var_range *range = get_var_range (pt->proc, var);
1470   union value *values;
1471   size_t i;
1472
1473   if (range)
1474     {
1475       values = *valuesp = xnmalloc (range->count, sizeof *values);
1476       *n_values = range->count;
1477       for (i = 0; i < range->count; i++)
1478         values[i].f = range->min + i;
1479     }
1480   else
1481     {
1482       int width = var_get_width (var);
1483       struct hmapx_node *node;
1484       const union value *iter;
1485       struct hmapx set;
1486
1487       hmapx_init (&set);
1488       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
1489         {
1490           const struct freq *te = pt->entries[i];
1491           const union value *value = &te->values[var_idx];
1492           size_t hash = value_hash (value, width, 0);
1493
1494           HMAPX_FOR_EACH_WITH_HASH (iter, node, hash, &set)
1495             if (value_equal (iter, value, width))
1496               goto next_entry;
1497
1498           hmapx_insert (&set, (union value *) value, hash);
1499
1500         next_entry: ;
1501         }
1502
1503       *n_values = hmapx_count (&set);
1504       values = *valuesp = xnmalloc (*n_values, sizeof *values);
1505       i = 0;
1506       HMAPX_FOR_EACH (iter, node, &set)
1507         values[i++] = *iter;
1508       hmapx_destroy (&set);
1509
1510       sort (values, *n_values, sizeof *values,
1511             descending ? compare_value_3way_inv : compare_value_3way,
1512             &width);
1513     }
1514 }
1515
1516 /* Sets cell (C,R) in TABLE, with options OPT, to have a value taken
1517    from V, displayed with print format spec from variable VAR.  When
1518    in REPORT missing-value mode, missing values have an M appended. */
1519 static void
1520 table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
1521                      struct tab_table *table, int c, int r, unsigned char opt,
1522                      const union value *v, const struct variable *var)
1523 {
1524   const char *label = var_lookup_value_label (var, v);
1525   if (label != NULL)
1526     tab_text (table, c, r, TAB_LEFT, label);
1527   else
1528     {
1529       const struct fmt_spec *print = var_get_print_format (var);
1530       if (proc->exclude == MV_NEVER && var_is_value_missing (var, v, MV_USER))
1531         {
1532           char *s = data_out (v, dict_get_encoding (proc->dict), print);
1533           tab_text_format (table, c, r, opt, "%sM", s + strspn (s, " "));
1534           free (s);
1535         }
1536       else
1537         tab_value (table, c, r, opt, v, var, print);
1538     }
1539 }
1540
1541 /* Draws a line across TABLE at the current row to indicate the most
1542    major dimension variable with index FIRST_DIFFERENCE out of N_VARS
1543    that changed, and puts the values that changed into the table.  TB
1544    and PT must be the corresponding table_entry and crosstab,
1545    respectively. */
1546 static void
1547 display_dimensions (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1548                     struct tab_table *table, int first_difference)
1549 {
1550   tab_hline (table, TAL_1, pt->n_consts + pt->n_vars - first_difference - 1, tab_nc (table) - 1, 0);
1551
1552   for (; first_difference >= 2; first_difference--)
1553     table_value_missing (proc, table, pt->n_consts + pt->n_vars - first_difference - 1, 0,
1554                          TAB_RIGHT, &pt->entries[0]->values[first_difference],
1555                          pt->vars[first_difference]);
1556 }
1557
1558 /* Put VALUE into cell (C,R) of TABLE, suffixed with character
1559    SUFFIX if nonzero.  If MARK_MISSING is true the entry is
1560    additionally suffixed with a letter `M'. */
1561 static void
1562 format_cell_entry (struct tab_table *table, int c, int r, double value,
1563                    char suffix, bool mark_missing, const struct dictionary *dict)
1564 {
1565   union value v;
1566   char suffixes[3];
1567   int suffix_len;
1568   char *s;
1569
1570   v.f = value;
1571   s = data_out (&v, dict_get_encoding (dict), settings_get_format ());
1572
1573   suffix_len = 0;
1574   if (suffix != 0)
1575     suffixes[suffix_len++] = suffix;
1576   if (mark_missing)
1577     suffixes[suffix_len++] = 'M';
1578   suffixes[suffix_len] = '\0';
1579
1580   tab_text_format (table, c, r, TAB_RIGHT, "%s%s",
1581                    s + strspn (s, " "), suffixes);
1582
1583   free (s);
1584 }
1585
1586 /* Displays the crosstabulation table. */
1587 static void
1588 display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1589                          struct tab_table *table)
1590 {
1591   int last_row;
1592   int r, c, i;
1593   double *mp;
1594
1595   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1596     table_value_missing (proc, table, pt->n_consts + pt->n_vars - 2,
1597                          r * proc->n_cells, TAB_RIGHT, &pt->rows[r],
1598                          pt->vars[ROW_VAR]);
1599
1600   tab_text (table, pt->n_vars - 2, pt->n_rows * proc->n_cells,
1601             TAB_LEFT, _("Total"));
1602
1603   /* Put in the actual cells. */
1604   mp = pt->mat;
1605   tab_offset (table, pt->n_consts + pt->n_vars - 1, -1);
1606   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1607     {
1608       if (proc->n_cells > 1)
1609         tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1610       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1611         {
1612           bool mark_missing = false;
1613           double expected_value = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
1614           if (proc->exclude == MV_NEVER
1615               && (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER)
1616                   || var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f,
1617                                          MV_USER)))
1618             mark_missing = true;
1619           for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1620             {
1621               double v;
1622               int suffix = 0;
1623
1624               switch (proc->a_cells[i])
1625                 {
1626                 case CRS_CL_COUNT:
1627                   v = *mp;
1628                   break;
1629                 case CRS_CL_ROW:
1630                   v = *mp / pt->row_tot[r] * 100.;
1631                   suffix = '%';
1632                   break;
1633                 case CRS_CL_COLUMN:
1634                   v = *mp / pt->col_tot[c] * 100.;
1635                   suffix = '%';
1636                   break;
1637                 case CRS_CL_TOTAL:
1638                   v = *mp / pt->total * 100.;
1639                   suffix = '%';
1640                   break;
1641                 case CRS_CL_EXPECTED:
1642                   v = expected_value;
1643                   break;
1644                 case CRS_CL_RESIDUAL:
1645                   v = *mp - expected_value;
1646                   break;
1647                 case CRS_CL_SRESIDUAL:
1648                   v = (*mp - expected_value) / sqrt (expected_value);
1649                   break;
1650                 case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1651                   v = ((*mp - expected_value)
1652                        / sqrt (expected_value
1653                                * (1. - pt->row_tot[r] / pt->total)
1654                                * (1. - pt->col_tot[c] / pt->total)));
1655                   break;
1656                 default:
1657                   NOT_REACHED ();
1658                 }
1659               format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1660             }
1661
1662           mp++;
1663         }
1664
1665       tab_offset (table, -1, tab_row (table) + proc->n_cells);
1666     }
1667
1668   /* Row totals. */
1669   tab_offset (table, -1, tab_row (table) - proc->n_cells * pt->n_rows);
1670   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1671     {
1672       bool mark_missing = false;
1673
1674       if (proc->exclude == MV_NEVER
1675           && var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1676         mark_missing = true;
1677
1678       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1679         {
1680           char suffix = 0;
1681           double v;
1682
1683           switch (proc->a_cells[i])
1684             {
1685             case CRS_CL_COUNT:
1686               v = pt->row_tot[r];
1687               break;
1688             case CRS_CL_ROW:
1689               v = 100.0;
1690               suffix = '%';
1691               break;
1692             case CRS_CL_COLUMN:
1693               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1694               suffix = '%';
1695               break;
1696             case CRS_CL_TOTAL:
1697               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1698               suffix = '%';
1699               break;
1700             case CRS_CL_EXPECTED:
1701             case CRS_CL_RESIDUAL:
1702             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1703             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1704               v = 0.;
1705               break;
1706             default:
1707               NOT_REACHED ();
1708             }
1709
1710           format_cell_entry (table, pt->n_cols, 0, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1711           tab_next_row (table);
1712         }
1713     }
1714
1715   /* Column totals, grand total. */
1716   last_row = 0;
1717   if (proc->n_cells > 1)
1718     tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1719   for (c = 0; c <= pt->n_cols; c++)
1720     {
1721       double ct = c < pt->n_cols ? pt->col_tot[c] : pt->total;
1722       bool mark_missing = false;
1723       int i;
1724
1725       if (proc->exclude == MV_NEVER && c < pt->n_cols
1726           && var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1727         mark_missing = true;
1728
1729       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1730         {
1731           char suffix = 0;
1732           double v;
1733
1734           switch (proc->a_cells[i])
1735             {
1736             case CRS_CL_COUNT:
1737               v = ct;
1738               break;
1739             case CRS_CL_ROW:
1740               v = ct / pt->total * 100.;
1741               suffix = '%';
1742               break;
1743             case CRS_CL_COLUMN:
1744               v = 100.;
1745               suffix = '%';
1746               break;
1747             case CRS_CL_TOTAL:
1748               v = ct / pt->total * 100.;
1749               suffix = '%';
1750               break;
1751             case CRS_CL_EXPECTED:
1752             case CRS_CL_RESIDUAL:
1753             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1754             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1755               continue;
1756             default:
1757               NOT_REACHED ();
1758             }
1759
1760           format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1761         }
1762       last_row = i;
1763     }
1764
1765   tab_offset (table, -1, tab_row (table) + last_row);
1766   tab_offset (table, 0, -1);
1767 }
1768
1769 static void calc_r (struct pivot_table *,
1770                     double *PT, double *Y, double *, double *, double *);
1771 static void calc_chisq (struct pivot_table *,
1772                         double[N_CHISQ], int[N_CHISQ], double *, double *);
1773
1774 /* Display chi-square statistics. */
1775 static void
1776 display_chisq (struct pivot_table *pt, struct tab_table *chisq,
1777                bool *showed_fisher)
1778 {
1779   static const char *chisq_stats[N_CHISQ] =
1780     {
1781       N_("Pearson Chi-Square"),
1782       N_("Likelihood Ratio"),
1783       N_("Fisher's Exact Test"),
1784       N_("Continuity Correction"),
1785       N_("Linear-by-Linear Association"),
1786     };
1787   double chisq_v[N_CHISQ];
1788   double fisher1, fisher2;
1789   int df[N_CHISQ];
1790
1791   int i;
1792
1793   calc_chisq (pt, chisq_v, df, &fisher1, &fisher2);
1794
1795   tab_offset (chisq, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
1796
1797   for (i = 0; i < N_CHISQ; i++)
1798     {
1799       if ((i != 2 && chisq_v[i] == SYSMIS)
1800           || (i == 2 && fisher1 == SYSMIS))
1801         continue;
1802
1803       tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (chisq_stats[i]));
1804       if (i != 2)
1805         {
1806           tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, chisq_v[i], NULL, RC_OTHER);
1807           tab_double (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT, df[i], NULL, RC_WEIGHT);
1808           tab_double (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT,
1809                       gsl_cdf_chisq_Q (chisq_v[i], df[i]), NULL, RC_PVALUE);
1810         }
1811       else
1812         {
1813           *showed_fisher = true;
1814           tab_double (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT, fisher2, NULL, RC_PVALUE);
1815           tab_double (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT, fisher1, NULL, RC_PVALUE);
1816         }
1817       tab_next_row (chisq);
1818     }
1819
1820   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1821   tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, NULL, RC_WEIGHT);
1822   tab_next_row (chisq);
1823
1824   tab_offset (chisq, 0, -1);
1825 }
1826
1827 static int calc_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1828                            double[N_SYMMETRIC], double[N_SYMMETRIC],
1829                            double[N_SYMMETRIC],
1830                            double[3], double[3], double[3]);
1831
1832 /* Display symmetric measures. */
1833 static void
1834 display_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1835                    struct tab_table *sym)
1836 {
1837   static const char *categories[] =
1838     {
1839       N_("Nominal by Nominal"),
1840       N_("Ordinal by Ordinal"),
1841       N_("Interval by Interval"),
1842       N_("Measure of Agreement"),
1843     };
1844
1845   static const char *stats[N_SYMMETRIC] =
1846     {
1847       N_("Phi"),
1848       N_("Cramer's V"),
1849       N_("Contingency Coefficient"),
1850       N_("Kendall's tau-b"),
1851       N_("Kendall's tau-c"),
1852       N_("Gamma"),
1853       N_("Spearman Correlation"),
1854       N_("Pearson's R"),
1855       N_("Kappa"),
1856     };
1857
1858   static const int stats_categories[N_SYMMETRIC] =
1859     {
1860       0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 3,
1861     };
1862
1863   int last_cat = -1;
1864   double sym_v[N_SYMMETRIC], sym_ase[N_SYMMETRIC], sym_t[N_SYMMETRIC];
1865   double somers_d_v[3], somers_d_ase[3], somers_d_t[3];
1866   int i;
1867
1868   if (!calc_symmetric (proc, pt, sym_v, sym_ase, sym_t,
1869                        somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
1870     return;
1871
1872   tab_offset (sym, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
1873
1874   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
1875     {
1876       if (sym_v[i] == SYSMIS)
1877         continue;
1878
1879       if (stats_categories[i] != last_cat)
1880         {
1881           last_cat = stats_categories[i];
1882           tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (categories[last_cat]));
1883         }
1884
1885       tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT, gettext (stats[i]));
1886       tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, sym_v[i], NULL, RC_OTHER);
1887       if (sym_ase[i] != SYSMIS)
1888         tab_double (sym, 3, 0, TAB_RIGHT, sym_ase[i], NULL, RC_OTHER);
1889       if (sym_t[i] != SYSMIS)
1890         tab_double (sym, 4, 0, TAB_RIGHT, sym_t[i], NULL, RC_OTHER);
1891       /*tab_double (sym, 5, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (sym_v[i]), NULL, RC_PVALUE);*/
1892       tab_next_row (sym);
1893     }
1894
1895   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1896   tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, pt->total, NULL, RC_WEIGHT);
1897   tab_next_row (sym);
1898
1899   tab_offset (sym, 0, -1);
1900 }
1901
1902 static int calc_risk (struct pivot_table *,
1903                       double[], double[], double[], union value *);
1904
1905 /* Display risk estimate. */
1906 static void
1907 display_risk (struct pivot_table *pt, struct tab_table *risk)
1908 {
1909   char buf[256];
1910   double risk_v[3], lower[3], upper[3];
1911   union value c[2];
1912   int i;
1913
1914   if (!calc_risk (pt, risk_v, upper, lower, c))
1915     return;
1916
1917   tab_offset (risk, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
1918
1919   for (i = 0; i < 3; i++)
1920     {
1921       const struct variable *cv = pt->vars[COL_VAR];
1922       const struct variable *rv = pt->vars[ROW_VAR];
1923       int cvw = var_get_width (cv);
1924       int rvw = var_get_width (rv);
1925
1926       if (risk_v[i] == SYSMIS)
1927         continue;
1928
1929       switch (i)
1930         {
1931         case 0:
1932           if (var_is_numeric (cv))
1933             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%g / %g)"),
1934                      var_to_string (cv), c[0].f, c[1].f);
1935           else
1936             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%.*s / %.*s)"),
1937                      var_to_string (cv),
1938                      cvw, value_str (&c[0], cvw),
1939                      cvw, value_str (&c[1], cvw));
1940           break;
1941         case 1:
1942         case 2:
1943           if (var_is_numeric (rv))
1944             sprintf (buf, _("For cohort %s = %.*g"),
1945                      var_to_string (rv), DBL_DIG + 1, pt->rows[i - 1].f);
1946           else
1947             sprintf (buf, _("For cohort %s = %.*s"),
1948                      var_to_string (rv),
1949                      rvw, value_str (&pt->rows[i - 1], rvw));
1950           break;
1951         }
1952
1953       tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, buf);
1954       tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, risk_v[i], NULL, RC_OTHER);
1955       tab_double (risk, 2, 0, TAB_RIGHT, lower[i], NULL, RC_OTHER);
1956       tab_double (risk, 3, 0, TAB_RIGHT, upper[i], NULL, RC_OTHER);
1957       tab_next_row (risk);
1958     }
1959
1960   tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1961   tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, NULL, RC_WEIGHT);
1962   tab_next_row (risk);
1963
1964   tab_offset (risk, 0, -1);
1965 }
1966
1967 static int calc_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1968                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL],
1969                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL]);
1970
1971 /* Display directional measures. */
1972 static void
1973 display_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1974                      struct tab_table *direct)
1975 {
1976   static const char *categories[] =
1977     {
1978       N_("Nominal by Nominal"),
1979       N_("Ordinal by Ordinal"),
1980       N_("Nominal by Interval"),
1981     };
1982
1983   static const char *stats[] =
1984     {
1985       N_("Lambda"),
1986       N_("Goodman and Kruskal tau"),
1987       N_("Uncertainty Coefficient"),
1988       N_("Somers' d"),
1989       N_("Eta"),
1990     };
1991
1992   static const char *types[] =
1993     {
1994       N_("Symmetric"),
1995       N_("%s Dependent"),
1996       N_("%s Dependent"),
1997     };
1998
1999   static const int stats_categories[N_DIRECTIONAL] =
2000     {
2001       0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 2, 2,
2002     };
2003
2004   static const int stats_stats[N_DIRECTIONAL] =
2005     {
2006       0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4,
2007     };
2008
2009   static const int stats_types[N_DIRECTIONAL] =
2010     {
2011       0, 1, 2, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 1, 2,
2012     };
2013
2014   static const int *stats_lookup[] =
2015     {
2016       stats_categories,
2017       stats_stats,
2018       stats_types,
2019     };
2020
2021   static const char **stats_names[] =
2022     {
2023       categories,
2024       stats,
2025       types,
2026     };
2027
2028   int last[3] =
2029     {
2030       -1, -1, -1,
2031     };
2032
2033   double direct_v[N_DIRECTIONAL];
2034   double direct_ase[N_DIRECTIONAL];
2035   double direct_t[N_DIRECTIONAL];
2036   double sig[N_DIRECTIONAL];
2037
2038   int i;
2039
2040   if (!calc_directional (proc, pt, direct_v, direct_ase, direct_t, sig))
2041     return;
2042
2043   tab_offset (direct, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
2044
2045   for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2046     {
2047       if (direct_v[i] == SYSMIS)
2048         continue;
2049
2050       {
2051         int j;
2052
2053         for (j = 0; j < 3; j++)
2054           if (last[j] != stats_lookup[j][i])
2055             {
2056               if (j < 2)
2057                 tab_hline (direct, TAL_1, j, 6, 0);
2058
2059               for (; j < 3; j++)
2060                 {
2061                   const char *string;
2062                   int k = last[j] = stats_lookup[j][i];
2063
2064                   if (k == 0)
2065                     string = NULL;
2066                   else if (k == 1)
2067                     string = var_to_string (pt->vars[0]);
2068                   else
2069                     string = var_to_string (pt->vars[1]);
2070
2071                   tab_text_format (direct, j, 0, TAB_LEFT,
2072                                    gettext (stats_names[j][k]), string);
2073                 }
2074             }
2075       }
2076
2077       tab_double (direct, 3, 0, TAB_RIGHT, direct_v[i], NULL, RC_OTHER);
2078       if (direct_ase[i] != SYSMIS)
2079         tab_double (direct, 4, 0, TAB_RIGHT, direct_ase[i], NULL, RC_OTHER);
2080       if (direct_t[i] != SYSMIS)
2081         tab_double (direct, 5, 0, TAB_RIGHT, direct_t[i], NULL, RC_OTHER);
2082       tab_double (direct, 6, 0, TAB_RIGHT, sig[i], NULL, RC_PVALUE);
2083       tab_next_row (direct);
2084     }
2085
2086   tab_offset (direct, 0, -1);
2087 }
2088 \f
2089 /* Statistical calculations. */
2090
2091 /* Returns the value of the logarithm of gamma (factorial) function for an integer
2092    argument PT. */
2093 static double
2094 log_gamma_int (double pt)
2095 {
2096   double r = 0;
2097   int i;
2098
2099   for (i = 2; i < pt; i++)
2100     r += log(i);
2101
2102   return r;
2103 }
2104
2105 /* Calculate P_r as specified in _SPSS Statistical Algorithms_,
2106    Appendix 5. */
2107 static inline double
2108 Pr (int a, int b, int c, int d)
2109 {
2110   return exp (log_gamma_int (a + b + 1.) -  log_gamma_int (a + 1.)
2111             + log_gamma_int (c + d + 1.) - log_gamma_int (b + 1.)
2112             + log_gamma_int (a + c + 1.) - log_gamma_int (c + 1.)
2113             + log_gamma_int (b + d + 1.) - log_gamma_int (d + 1.)
2114             - log_gamma_int (a + b + c + d + 1.));
2115 }
2116
2117 /* Swap the contents of A and B. */
2118 static inline void
2119 swap (int *a, int *b)
2120 {
2121   int t = *a;
2122   *a = *b;
2123   *b = t;
2124 }
2125
2126 /* Calculate significance for Fisher's exact test as specified in
2127    _SPSS Statistical Algorithms_, Appendix 5. */
2128 static void
2129 calc_fisher (int a, int b, int c, int d, double *fisher1, double *fisher2)
2130 {
2131   int pt;
2132   double pn1;
2133
2134   if (MIN (c, d) < MIN (a, b))
2135     swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2136   if (MIN (b, d) < MIN (a, c))
2137     swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2138   if (b * c < a * d)
2139     {
2140       if (b < c)
2141         swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2142       else
2143         swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2144     }
2145
2146   pn1 = Pr (a, b, c, d);
2147   *fisher1 = pn1;
2148   for (pt = 1; pt <= a; pt++)
2149     {
2150       *fisher1 += Pr (a - pt, b + pt, c + pt, d - pt);
2151     }
2152
2153   *fisher2 = *fisher1;
2154
2155   for (pt = 1; pt <= b; pt++)
2156     {
2157       double p = Pr (a + pt, b - pt, c - pt, d + pt);
2158       if (p < pn1)
2159         *fisher2 += p;
2160     }
2161 }
2162
2163 /* Calculates chi-squares into CHISQ.  MAT is a matrix with N_COLS
2164    columns with values COLS and N_ROWS rows with values ROWS.  Values
2165    in the matrix sum to pt->total. */
2166 static void
2167 calc_chisq (struct pivot_table *pt,
2168             double chisq[N_CHISQ], int df[N_CHISQ],
2169             double *fisher1, double *fisher2)
2170 {
2171   int r, c;
2172
2173   chisq[0] = chisq[1] = 0.;
2174   chisq[2] = chisq[3] = chisq[4] = SYSMIS;
2175   *fisher1 = *fisher2 = SYSMIS;
2176
2177   df[0] = df[1] = (pt->ns_cols - 1) * (pt->ns_rows - 1);
2178
2179   if (pt->ns_rows <= 1 || pt->ns_cols <= 1)
2180     {
2181       chisq[0] = chisq[1] = SYSMIS;
2182       return;
2183     }
2184
2185   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2186     for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2187       {
2188         const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2189         const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2190         const double residual = freq - expected;
2191
2192         chisq[0] += residual * residual / expected;
2193         if (freq)
2194           chisq[1] += freq * log (expected / freq);
2195       }
2196
2197   if (chisq[0] == 0.)
2198     chisq[0] = SYSMIS;
2199
2200   if (chisq[1] != 0.)
2201     chisq[1] *= -2.;
2202   else
2203     chisq[1] = SYSMIS;
2204
2205   /* Calculate Yates and Fisher exact test. */
2206   if (pt->ns_cols == 2 && pt->ns_rows == 2)
2207     {
2208       double f11, f12, f21, f22;
2209
2210       {
2211         int nz_cols[2];
2212         int i, j;
2213
2214         for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2215           if (pt->col_tot[i] != 0.)
2216             {
2217               nz_cols[j++] = i;
2218               if (j == 2)
2219                 break;
2220             }
2221
2222         assert (j == 2);
2223
2224         f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2225         f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2226         f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2227         f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2228       }
2229
2230       /* Yates. */
2231       {
2232         const double pt_ = fabs (f11 * f22 - f12 * f21) - 0.5 * pt->total;
2233
2234         if (pt_ > 0.)
2235           chisq[3] = (pt->total * pow2 (pt_)
2236                       / (f11 + f12) / (f21 + f22)
2237                       / (f11 + f21) / (f12 + f22));
2238         else
2239           chisq[3] = 0.;
2240
2241         df[3] = 1.;
2242       }
2243
2244       /* Fisher. */
2245       calc_fisher (f11 + .5, f12 + .5, f21 + .5, f22 + .5, fisher1, fisher2);
2246     }
2247
2248   /* Calculate Mantel-Haenszel. */
2249   if (var_is_numeric (pt->vars[ROW_VAR]) && var_is_numeric (pt->vars[COL_VAR]))
2250     {
2251       double r, ase_0, ase_1;
2252       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &r, &ase_0, &ase_1);
2253
2254       chisq[4] = (pt->total - 1.) * r * r;
2255       df[4] = 1;
2256     }
2257 }
2258
2259 /* Calculate the value of Pearson's r.  r is stored into R, its T value into
2260    T, and standard error into ERROR.  The row and column values must be
2261    passed in PT and Y. */
2262 static void
2263 calc_r (struct pivot_table *pt,
2264         double *PT, double *Y, double *r, double *t, double *error)
2265 {
2266   double SX, SY, S, T;
2267   double Xbar, Ybar;
2268   double sum_XYf, sum_X2Y2f;
2269   double sum_Xr, sum_X2r;
2270   double sum_Yc, sum_Y2c;
2271   int i, j;
2272
2273   for (sum_X2Y2f = sum_XYf = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2274     for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2275       {
2276         double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2277         double product = PT[i] * Y[j];
2278         double temp = fij * product;
2279         sum_XYf += temp;
2280         sum_X2Y2f += temp * product;
2281       }
2282
2283   for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2284     {
2285       sum_Xr += PT[i] * pt->row_tot[i];
2286       sum_X2r += pow2 (PT[i]) * pt->row_tot[i];
2287     }
2288   Xbar = sum_Xr / pt->total;
2289
2290   for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
2291     {
2292       sum_Yc += Y[i] * pt->col_tot[i];
2293       sum_Y2c += Y[i] * Y[i] * pt->col_tot[i];
2294     }
2295   Ybar = sum_Yc / pt->total;
2296
2297   S = sum_XYf - sum_Xr * sum_Yc / pt->total;
2298   SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
2299   SY = sum_Y2c - pow2 (sum_Yc) / pt->total;
2300   T = sqrt (SX * SY);
2301   *r = S / T;
2302   *t = *r / sqrt (1 - pow2 (*r)) * sqrt (pt->total - 2);
2303
2304   {
2305     double s, c, y, t;
2306
2307     for (s = c = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2308       for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2309         {
2310           double Xresid, Yresid;
2311           double temp;
2312
2313           Xresid = PT[i] - Xbar;
2314           Yresid = Y[j] - Ybar;
2315           temp = (T * Xresid * Yresid
2316                   - ((S / (2. * T))
2317                      * (Xresid * Xresid * SY + Yresid * Yresid * SX)));
2318           y = pt->mat[j + i * pt->n_cols] * temp * temp - c;
2319           t = s + y;
2320           c = (t - s) - y;
2321           s = t;
2322         }
2323     *error = sqrt (s) / (T * T);
2324   }
2325 }
2326
2327 /* Calculate symmetric statistics and their asymptotic standard
2328    errors.  Returns 0 if none could be calculated. */
2329 static int
2330 calc_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2331                 double v[N_SYMMETRIC], double ase[N_SYMMETRIC],
2332                 double t[N_SYMMETRIC],
2333                 double somers_d_v[3], double somers_d_ase[3],
2334                 double somers_d_t[3])
2335 {
2336   int q, i;
2337
2338   q = MIN (pt->ns_rows, pt->ns_cols);
2339   if (q <= 1)
2340     return 0;
2341
2342   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
2343     v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2344
2345   /* Phi, Cramer's V, contingency coefficient. */
2346   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)))
2347     {
2348       double Xp = 0.;   /* Pearson chi-square. */
2349       int r, c;
2350
2351       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2352         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2353           {
2354             const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2355             const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2356             const double residual = freq - expected;
2357
2358             Xp += residual * residual / expected;
2359           }
2360
2361       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_PHI))
2362         {
2363           v[0] = sqrt (Xp / pt->total);
2364           v[1] = sqrt (Xp / (pt->total * (q - 1)));
2365         }
2366       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CC))
2367         v[2] = sqrt (Xp / (Xp + pt->total));
2368     }
2369
2370   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
2371                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_D)))
2372     {
2373       double *cum;
2374       double Dr, Dc;
2375       double P, Q;
2376       double btau_cum, ctau_cum, gamma_cum, d_yx_cum, d_xy_cum;
2377       double btau_var;
2378       int r, c;
2379
2380       Dr = Dc = pow2 (pt->total);
2381       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2382         Dr -= pow2 (pt->row_tot[r]);
2383       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2384         Dc -= pow2 (pt->col_tot[c]);
2385
2386       cum = xnmalloc (pt->n_cols * pt->n_rows, sizeof *cum);
2387       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2388         {
2389           double ct = 0.;
2390
2391           for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2392             cum[c + r * pt->n_cols] = ct += pt->mat[c + r * pt->n_cols];
2393         }
2394
2395       /* P and Q. */
2396       {
2397         int i, j;
2398         double Cij, Dij;
2399
2400         P = Q = 0.;
2401         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2402           {
2403             Cij = Dij = 0.;
2404
2405             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2406               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2407
2408             if (i > 0)
2409               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2410                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2411
2412             for (j = 0;;)
2413               {
2414                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2415                 P += fij * Cij;
2416                 Q += fij * Dij;
2417
2418                 if (++j == pt->n_cols)
2419                   break;
2420                 assert (j < pt->n_cols);
2421
2422                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2423                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2424
2425                 if (i > 0)
2426                   {
2427                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2428                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2429                   }
2430               }
2431           }
2432       }
2433
2434       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2435         v[3] = (P - Q) / sqrt (Dr * Dc);
2436       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2437         v[4] = (q * (P - Q)) / (pow2 (pt->total) * (q - 1));
2438       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2439         v[5] = (P - Q) / (P + Q);
2440
2441       /* ASE for tau-b, tau-c, gamma.  Calculations could be
2442          eliminated here, at expense of memory.  */
2443       {
2444         int i, j;
2445         double Cij, Dij;
2446
2447         btau_cum = ctau_cum = gamma_cum = d_yx_cum = d_xy_cum = 0.;
2448         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2449           {
2450             Cij = Dij = 0.;
2451
2452             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2453               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2454
2455             if (i > 0)
2456               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2457                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2458
2459             for (j = 0;;)
2460               {
2461                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2462
2463                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2464                   {
2465                     const double temp = (2. * sqrt (Dr * Dc) * (Cij - Dij)
2466                                          + v[3] * (pt->row_tot[i] * Dc
2467                                                    + pt->col_tot[j] * Dr));
2468                     btau_cum += fij * temp * temp;
2469                   }
2470
2471                 {
2472                   const double temp = Cij - Dij;
2473                   ctau_cum += fij * temp * temp;
2474                 }
2475
2476                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2477                   {
2478                     const double temp = Q * Cij - P * Dij;
2479                     gamma_cum += fij * temp * temp;
2480                   }
2481
2482                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2483                   {
2484                     d_yx_cum += fij * pow2 (Dr * (Cij - Dij)
2485                                             - (P - Q) * (pt->total - pt->row_tot[i]));
2486                     d_xy_cum += fij * pow2 (Dc * (Dij - Cij)
2487                                             - (Q - P) * (pt->total - pt->col_tot[j]));
2488                   }
2489
2490                 if (++j == pt->n_cols)
2491                   break;
2492                 assert (j < pt->n_cols);
2493
2494                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2495                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2496
2497                 if (i > 0)
2498                   {
2499                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2500                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2501                   }
2502               }
2503           }
2504       }
2505
2506       btau_var = ((btau_cum
2507                    - (pt->total * pow2 (pt->total * (P - Q) / sqrt (Dr * Dc) * (Dr + Dc))))
2508                   / pow2 (Dr * Dc));
2509       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2510         {
2511           ase[3] = sqrt (btau_var);
2512           t[3] = v[3] / (2 * sqrt ((ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total)
2513                                    / (Dr * Dc)));
2514         }
2515       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2516         {
2517           ase[4] = ((2 * q / ((q - 1) * pow2 (pt->total)))
2518                     * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2519           t[4] = v[4] / ase[4];
2520         }
2521       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2522         {
2523           ase[5] = ((4. / ((P + Q) * (P + Q))) * sqrt (gamma_cum));
2524           t[5] = v[5] / (2. / (P + Q)
2525                          * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2526         }
2527       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2528         {
2529           somers_d_v[0] = (P - Q) / (.5 * (Dc + Dr));
2530           somers_d_ase[0] = SYSMIS;
2531           somers_d_t[0] = (somers_d_v[0]
2532                            / (4 / (Dc + Dr)
2533                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2534           somers_d_v[1] = (P - Q) / Dc;
2535           somers_d_ase[1] = 2. / pow2 (Dc) * sqrt (d_xy_cum);
2536           somers_d_t[1] = (somers_d_v[1]
2537                            / (2. / Dc
2538                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2539           somers_d_v[2] = (P - Q) / Dr;
2540           somers_d_ase[2] = 2. / pow2 (Dr) * sqrt (d_yx_cum);
2541           somers_d_t[2] = (somers_d_v[2]
2542                            / (2. / Dr
2543                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2544         }
2545
2546       free (cum);
2547     }
2548
2549   /* Spearman correlation, Pearson's r. */
2550   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CORR))
2551     {
2552       double *R = xmalloc (sizeof *R * pt->n_rows);
2553       double *C = xmalloc (sizeof *C * pt->n_cols);
2554
2555       {
2556         double y, t, c = 0., s = 0.;
2557         int i = 0;
2558
2559         for (;;)
2560           {
2561             R[i] = s + (pt->row_tot[i] + 1.) / 2.;
2562             y = pt->row_tot[i] - c;
2563             t = s + y;
2564             c = (t - s) - y;
2565             s = t;
2566             if (++i == pt->n_rows)
2567               break;
2568             assert (i < pt->n_rows);
2569           }
2570       }
2571
2572       {
2573         double y, t, c = 0., s = 0.;
2574         int j = 0;
2575
2576         for (;;)
2577           {
2578             C[j] = s + (pt->col_tot[j] + 1.) / 2;
2579             y = pt->col_tot[j] - c;
2580             t = s + y;
2581             c = (t - s) - y;
2582             s = t;
2583             if (++j == pt->n_cols)
2584               break;
2585             assert (j < pt->n_cols);
2586           }
2587       }
2588
2589       calc_r (pt, R, C, &v[6], &t[6], &ase[6]);
2590
2591       free (R);
2592       free (C);
2593
2594       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &v[7], &t[7], &ase[7]);
2595     }
2596
2597   /* Cohen's kappa. */
2598   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_KAPPA) && pt->ns_rows == pt->ns_cols)
2599     {
2600       double ase_under_h0;
2601       double sum_fii, sum_rici, sum_fiiri_ci, sum_fijri_ci2, sum_riciri_ci;
2602       int i, j;
2603
2604       for (sum_fii = sum_rici = sum_fiiri_ci = sum_riciri_ci = 0., i = j = 0;
2605            i < pt->ns_rows; i++, j++)
2606         {
2607           double prod, sum;
2608
2609           while (pt->col_tot[j] == 0.)
2610             j++;
2611
2612           prod = pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j];
2613           sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2614
2615           sum_fii += pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2616           sum_rici += prod;
2617           sum_fiiri_ci += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum;
2618           sum_riciri_ci += prod * sum;
2619         }
2620       for (sum_fijri_ci2 = 0., i = 0; i < pt->ns_rows; i++)
2621         for (j = 0; j < pt->ns_cols; j++)
2622           {
2623             double sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2624             sum_fijri_ci2 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum * sum;
2625           }
2626
2627       v[8] = (pt->total * sum_fii - sum_rici) / (pow2 (pt->total) - sum_rici);
2628
2629       ase_under_h0 = sqrt ((pow2 (pt->total) * sum_rici
2630                             + sum_rici * sum_rici
2631                             - pt->total * sum_riciri_ci)
2632                            / (pt->total * (pow2 (pt->total) - sum_rici) * (pow2 (pt->total) - sum_rici)));
2633       
2634       ase[8] = sqrt (pt->total * (((sum_fii * (pt->total - sum_fii))
2635                                 / pow2 (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2636                                + ((2. * (pt->total - sum_fii)
2637                                    * (2. * sum_fii * sum_rici
2638                                       - pt->total * sum_fiiri_ci))
2639                                   / pow3 (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2640                                + (pow2 (pt->total - sum_fii)
2641                                   * (pt->total * sum_fijri_ci2 - 4.
2642                                      * sum_rici * sum_rici)
2643                                   / pow4 (pow2 (pt->total) - sum_rici))));
2644
2645       t[8] = v[8] / ase_under_h0;
2646     }
2647
2648   return 1;
2649 }
2650
2651 /* Calculate risk estimate. */
2652 static int
2653 calc_risk (struct pivot_table *pt,
2654            double *value, double *upper, double *lower, union value *c)
2655 {
2656   double f11, f12, f21, f22;
2657   double v;
2658
2659   {
2660     int i;
2661
2662     for (i = 0; i < 3; i++)
2663       value[i] = upper[i] = lower[i] = SYSMIS;
2664   }
2665
2666   if (pt->ns_rows != 2 || pt->ns_cols != 2)
2667     return 0;
2668
2669   {
2670     int nz_cols[2];
2671     int i, j;
2672
2673     for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2674       if (pt->col_tot[i] != 0.)
2675         {
2676           nz_cols[j++] = i;
2677           if (j == 2)
2678             break;
2679         }
2680
2681     assert (j == 2);
2682
2683     f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2684     f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2685     f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2686     f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2687
2688     c[0] = pt->cols[nz_cols[0]];
2689     c[1] = pt->cols[nz_cols[1]];
2690   }
2691
2692   value[0] = (f11 * f22) / (f12 * f21);
2693   v = sqrt (1. / f11 + 1. / f12 + 1. / f21 + 1. / f22);
2694   lower[0] = value[0] * exp (-1.960 * v);
2695   upper[0] = value[0] * exp (1.960 * v);
2696
2697   value[1] = (f11 * (f21 + f22)) / (f21 * (f11 + f12));
2698   v = sqrt ((f12 / (f11 * (f11 + f12)))
2699             + (f22 / (f21 * (f21 + f22))));
2700   lower[1] = value[1] * exp (-1.960 * v);
2701   upper[1] = value[1] * exp (1.960 * v);
2702
2703   value[2] = (f12 * (f21 + f22)) / (f22 * (f11 + f12));
2704   v = sqrt ((f11 / (f12 * (f11 + f12)))
2705             + (f21 / (f22 * (f21 + f22))));
2706   lower[2] = value[2] * exp (-1.960 * v);
2707   upper[2] = value[2] * exp (1.960 * v);
2708
2709   return 1;
2710 }
2711
2712 /* Calculate directional measures. */
2713 static int
2714 calc_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2715                   double v[N_DIRECTIONAL], double ase[N_DIRECTIONAL],
2716                   double t[N_DIRECTIONAL], double sig[N_DIRECTIONAL])
2717 {
2718   {
2719     int i;
2720
2721     for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2722       v[i] = ase[i] = t[i] = sig[i] = SYSMIS;
2723   }
2724
2725   /* Lambda. */
2726   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_LAMBDA))
2727     {
2728       double *fim = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim);
2729       int *fim_index = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim_index);
2730       double *fmj = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj);
2731       int *fmj_index = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj_index);
2732       double sum_fim, sum_fmj;
2733       double rm, cm;
2734       int rm_index, cm_index;
2735       int i, j;
2736
2737       /* Find maximum for each row and their sum. */
2738       for (sum_fim = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2739         {
2740           double max = pt->mat[i * pt->n_cols];
2741           int index = 0;
2742
2743           for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2744             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2745               {
2746                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2747                 index = j;
2748               }
2749
2750           sum_fim += fim[i] = max;
2751           fim_index[i] = index;
2752         }
2753
2754       /* Find maximum for each column. */
2755       for (sum_fmj = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2756         {
2757           double max = pt->mat[j];
2758           int index = 0;
2759
2760           for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2761             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2762               {
2763                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2764                 index = i;
2765               }
2766
2767           sum_fmj += fmj[j] = max;
2768           fmj_index[j] = index;
2769         }
2770
2771       /* Find maximum row total. */
2772       rm = pt->row_tot[0];
2773       rm_index = 0;
2774       for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2775         if (pt->row_tot[i] > rm)
2776           {
2777             rm = pt->row_tot[i];
2778             rm_index = i;
2779           }
2780
2781       /* Find maximum column total. */
2782       cm = pt->col_tot[0];
2783       cm_index = 0;
2784       for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2785         if (pt->col_tot[j] > cm)
2786           {
2787             cm = pt->col_tot[j];
2788             cm_index = j;
2789           }
2790
2791       v[0] = (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / (2. * pt->total - rm - cm);
2792       v[1] = (sum_fmj - rm) / (pt->total - rm);
2793       v[2] = (sum_fim - cm) / (pt->total - cm);
2794
2795       /* ASE1 for Y given PT. */
2796       {
2797         double accum;
2798
2799         accum = 0.;
2800         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2801           if (cm_index == fim_index[i])
2802             accum += fim[i];
2803         ase[2] = sqrt ((pt->total - sum_fim) * (sum_fim + cm - 2. * accum)
2804                        / pow3 (pt->total - cm));
2805       }
2806
2807       /* ASE0 for Y given PT. */
2808       {
2809         double accum;
2810
2811         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2812           if (cm_index != fim_index[i])
2813             accum += (pt->mat[i * pt->n_cols + fim_index[i]]
2814                       + pt->mat[i * pt->n_cols + cm_index]);
2815         t[2] = v[2] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fim - cm) / pt->total) / (pt->total - cm));
2816       }
2817
2818       /* ASE1 for PT given Y. */
2819       {
2820         double accum;
2821
2822         accum = 0.;
2823         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2824           if (rm_index == fmj_index[j])
2825             accum += fmj[j];
2826         ase[1] = sqrt ((pt->total - sum_fmj) * (sum_fmj + rm - 2. * accum)
2827                        / pow3 (pt->total - rm));
2828       }
2829
2830       /* ASE0 for PT given Y. */
2831       {
2832         double accum;
2833
2834         for (accum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2835           if (rm_index != fmj_index[j])
2836             accum += (pt->mat[j + pt->n_cols * fmj_index[j]]
2837                       + pt->mat[j + pt->n_cols * rm_index]);
2838         t[1] = v[1] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fmj - rm) / pt->total) / (pt->total - rm));
2839       }
2840
2841       /* Symmetric ASE0 and ASE1. */
2842       {
2843         double accum0;
2844         double accum1;
2845
2846         for (accum0 = accum1 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2847           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2848             {
2849               int temp0 = (fmj_index[j] == i) + (fim_index[i] == j);
2850               int temp1 = (i == rm_index) + (j == cm_index);
2851               accum0 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * pow2 (temp0 - temp1);
2852               accum1 += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2853                          * pow2 (temp0 + (v[0] - 1.) * temp1));
2854             }
2855         ase[0] = sqrt (accum1 - 4. * pt->total * v[0] * v[0]) / (2. * pt->total - rm - cm);
2856         t[0] = v[0] / (sqrt (accum0 - pow2 (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / pt->total)
2857                        / (2. * pt->total - rm - cm));
2858       }
2859
2860       for (i = 0; i < 3; i++)
2861         sig[i] = 2 * gsl_cdf_ugaussian_Q (t[i]);
2862
2863       free (fim);
2864       free (fim_index);
2865       free (fmj);
2866       free (fmj_index);
2867
2868       /* Tau. */
2869       {
2870         double sum_fij2_ri, sum_fij2_ci;
2871         double sum_ri2, sum_cj2;
2872
2873         for (sum_fij2_ri = sum_fij2_ci = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2874           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2875             {
2876               double temp = pow2 (pt->mat[j + i * pt->n_cols]);
2877               sum_fij2_ri += temp / pt->row_tot[i];
2878               sum_fij2_ci += temp / pt->col_tot[j];
2879             }
2880
2881         for (sum_ri2 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2882           sum_ri2 += pow2 (pt->row_tot[i]);
2883
2884         for (sum_cj2 = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2885           sum_cj2 += pow2 (pt->col_tot[j]);
2886
2887         v[3] = (pt->total * sum_fij2_ci - sum_ri2) / (pow2 (pt->total) - sum_ri2);
2888         v[4] = (pt->total * sum_fij2_ri - sum_cj2) / (pow2 (pt->total) - sum_cj2);
2889       }
2890     }
2891
2892   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_UC))
2893     {
2894       double UX, UY, UXY, P;
2895       double ase1_yx, ase1_xy, ase1_sym;
2896       int i, j;
2897
2898       for (UX = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2899         if (pt->row_tot[i] > 0.)
2900           UX -= pt->row_tot[i] / pt->total * log (pt->row_tot[i] / pt->total);
2901
2902       for (UY = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2903         if (pt->col_tot[j] > 0.)
2904           UY -= pt->col_tot[j] / pt->total * log (pt->col_tot[j] / pt->total);
2905
2906       for (UXY = P = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2907         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2908           {
2909             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2910
2911             if (entry <= 0.)
2912               continue;
2913
2914             P += entry * pow2 (log (pt->col_tot[j] * pt->row_tot[i] / (pt->total * entry)));
2915             UXY -= entry / pt->total * log (entry / pt->total);
2916           }
2917
2918       for (ase1_yx = ase1_xy = ase1_sym = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2919         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2920           {
2921             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2922
2923             if (entry <= 0.)
2924               continue;
2925
2926             ase1_yx += entry * pow2 (UY * log (entry / pt->row_tot[i])
2927                                     + (UX - UXY) * log (pt->col_tot[j] / pt->total));
2928             ase1_xy += entry * pow2 (UX * log (entry / pt->col_tot[j])
2929                                     + (UY - UXY) * log (pt->row_tot[i] / pt->total));
2930             ase1_sym += entry * pow2 ((UXY
2931                                       * log (pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j] / pow2 (pt->total)))
2932                                      - (UX + UY) * log (entry / pt->total));
2933           }
2934
2935       v[5] = 2. * ((UX + UY - UXY) / (UX + UY));
2936       ase[5] = (2. / (pt->total * pow2 (UX + UY))) * sqrt (ase1_sym);
2937       t[5] = SYSMIS;
2938
2939       v[6] = (UX + UY - UXY) / UX;
2940       ase[6] = sqrt (ase1_xy) / (pt->total * UX * UX);
2941       t[6] = v[6] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UX));
2942
2943       v[7] = (UX + UY - UXY) / UY;
2944       ase[7] = sqrt (ase1_yx) / (pt->total * UY * UY);
2945       t[7] = v[7] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UY));
2946     }
2947
2948   /* Somers' D. */
2949   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2950     {
2951       double v_dummy[N_SYMMETRIC];
2952       double ase_dummy[N_SYMMETRIC];
2953       double t_dummy[N_SYMMETRIC];
2954       double somers_d_v[3];
2955       double somers_d_ase[3];
2956       double somers_d_t[3];
2957
2958       if (calc_symmetric (proc, pt, v_dummy, ase_dummy, t_dummy,
2959                           somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
2960         {
2961           int i;
2962           for (i = 0; i < 3; i++)
2963             {
2964               v[8 + i] = somers_d_v[i];
2965               ase[8 + i] = somers_d_ase[i];
2966               t[8 + i] = somers_d_t[i];
2967               sig[8 + i] = 2 * gsl_cdf_ugaussian_Q (fabs (somers_d_t[i]));
2968             }
2969         }
2970     }
2971
2972   /* Eta. */
2973   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_ETA))
2974     {
2975       {
2976         double sum_Xr, sum_X2r;
2977         double SX, SXW;
2978         int i, j;
2979
2980         for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2981           {
2982             sum_Xr += pt->rows[i].f * pt->row_tot[i];
2983             sum_X2r += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->row_tot[i];
2984           }
2985         SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
2986
2987         for (SXW = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2988           {
2989             double cum;
2990
2991             for (cum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2992               {
2993                 SXW += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2994                 cum += pt->rows[i].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2995               }
2996
2997             SXW -= cum * cum / pt->col_tot[j];
2998           }
2999         v[11] = sqrt (1. - SXW / SX);
3000       }
3001
3002       {
3003         double sum_Yc, sum_Y2c;
3004         double SY, SYW;
3005         int i, j;
3006
3007         for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
3008           {
3009             sum_Yc += pt->cols[i].f * pt->col_tot[i];
3010             sum_Y2c += pow2 (pt->cols[i].f) * pt->col_tot[i];
3011           }
3012         SY = sum_Y2c - sum_Yc * sum_Yc / pt->total;
3013
3014         for (SYW = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
3015           {
3016             double cum;
3017
3018             for (cum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
3019               {
3020                 SYW += pow2 (pt->cols[j].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3021                 cum += pt->cols[j].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3022               }
3023
3024             SYW -= cum * cum / pt->row_tot[i];
3025           }
3026         v[12] = sqrt (1. - SYW / SY);
3027       }
3028     }
3029
3030   return 1;
3031 }
3032
3033 /*
3034    Local Variables:
3035    mode: c
3036    End:
3037 */