a66ee7798f2e4a4b0cdf6caec1f3c7494fa31cdd
[pspp] / src / language / stats / crosstabs.q
1 /* PSPP - a program for statistical analysis.
2    Copyright (C) 1997-9, 2000, 2006, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2016 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
5    it under the terms of the GNU General Public License as published by
6    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
7    (at your option) any later version.
8
9    This program is distributed in the hope that it will be useful,
10    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12    GNU General Public License for more details.
13
14    You should have received a copy of the GNU General Public License
15    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. */
16
17 /* FIXME:
18
19    - How to calculate significance of some symmetric and directional measures?
20    - How to calculate ASE for symmetric Somers ' d?
21    - How to calculate ASE for Goodman and Kruskal's tau?
22    - How to calculate approx. T of symmetric uncertainty coefficient?
23
24 */
25
26 #include <config.h>
27
28 #include <ctype.h>
29 #include <float.h>
30 #include <gsl/gsl_cdf.h>
31 #include <stdlib.h>
32 #include <stdio.h>
33
34 #include "data/case.h"
35 #include "data/casegrouper.h"
36 #include "data/casereader.h"
37 #include "data/data-out.h"
38 #include "data/dataset.h"
39 #include "data/dictionary.h"
40 #include "data/format.h"
41 #include "data/value-labels.h"
42 #include "data/variable.h"
43 #include "language/command.h"
44 #include "language/stats/freq.h"
45 #include "language/dictionary/split-file.h"
46 #include "language/lexer/lexer.h"
47 #include "language/lexer/variable-parser.h"
48 #include "libpspp/array.h"
49 #include "libpspp/assertion.h"
50 #include "libpspp/compiler.h"
51 #include "libpspp/hash-functions.h"
52 #include "libpspp/hmap.h"
53 #include "libpspp/hmapx.h"
54 #include "libpspp/message.h"
55 #include "libpspp/misc.h"
56 #include "libpspp/pool.h"
57 #include "libpspp/str.h"
58 #include "output/pivot-table.h"
59 #include "output/chart-item.h"
60 #include "output/charts/barchart.h"
61
62 #include "gl/minmax.h"
63 #include "gl/xalloc.h"
64 #include "gl/xsize.h"
65
66 #include "gettext.h"
67 #define _(msgid) gettext (msgid)
68 #define N_(msgid) msgid
69
70 /* (headers) */
71
72 /* (specification)
73    crosstabs (crs_):
74      *^tables=custom;
75      +variables=custom;
76      missing=miss:!table/include/report;
77      count=roundwhat:asis/case/!cell,
78            roundhow:!round/truncate;
79      +write[wr_]=none,cells,all;
80      +format=val:!avalue/dvalue,
81              indx:!noindex/index,
82              tabl:!tables/notables,
83              box:!box/nobox,
84              pivot:!pivot/nopivot;
85      +barchart=;
86      +cells[cl_]=count,expected,row,column,total,residual,sresidual,
87                  asresidual,all,none;
88      +statistics[st_]=chisq,phi,cc,lambda,uc,none,btau,ctau,risk,gamma,d,
89                       kappa,eta,corr,all.
90 */
91 /* (declarations) */
92 /* (functions) */
93
94 /* Number of chi-square statistics. */
95 #define N_CHISQ 5
96
97 /* Number of symmetric statistics. */
98 #define N_SYMMETRIC 9
99
100 /* Number of directional statistics. */
101 #define N_DIRECTIONAL 13
102
103
104 /* Indexes into the 'vars' member of struct crosstabulation and
105    struct crosstab member. */
106 enum
107   {
108     ROW_VAR = 0,                /* Row variable. */
109     COL_VAR = 1                 /* Column variable. */
110     /* Higher indexes cause multiple tables to be output. */
111   };
112
113 struct xtab_var
114   {
115     const struct variable *var;
116     union value *values;
117     size_t n_values;
118   };
119
120 /* A crosstabulation of 2 or more variables. */
121 struct crosstabulation
122   {
123     struct crosstabs_proc *proc;
124     struct fmt_spec weight_format; /* Format for weight variable. */
125     double missing;             /* Weight of missing cases. */
126
127     /* Variables (2 or more). */
128     int n_vars;
129     struct xtab_var *vars;
130
131     /* Constants (0 or more). */
132     int n_consts;
133     struct xtab_var *const_vars;
134     size_t *const_indexes;
135
136     /* Data. */
137     struct hmap data;
138     struct freq **entries;
139     size_t n_entries;
140
141     /* Number of statistically interesting columns/rows
142        (columns/rows with data in them). */
143     int ns_cols, ns_rows;
144
145     /* Matrix contents. */
146     double *mat;                /* Matrix proper. */
147     double *row_tot;            /* Row totals. */
148     double *col_tot;            /* Column totals. */
149     double total;               /* Grand total. */
150   };
151
152 /* Integer mode variable info. */
153 struct var_range
154   {
155     struct hmap_node hmap_node; /* In struct crosstabs_proc var_ranges map. */
156     const struct variable *var; /* The variable. */
157     int min;                    /* Minimum value. */
158     int max;                    /* Maximum value + 1. */
159     int count;                  /* max - min. */
160   };
161
162 struct crosstabs_proc
163   {
164     const struct dictionary *dict;
165     enum { INTEGER, GENERAL } mode;
166     enum mv_class exclude;
167     bool pivot;
168     bool barchart;
169     bool bad_warn;
170     struct fmt_spec weight_format;
171
172     /* Variables specifies on VARIABLES. */
173     const struct variable **variables;
174     size_t n_variables;
175     struct hmap var_ranges;
176
177     /* TABLES. */
178     struct crosstabulation *pivots;
179     int n_pivots;
180
181     /* CELLS. */
182     int n_cells;                /* Number of cells requested. */
183     unsigned int cells;         /* Bit k is 1 if cell k is requested. */
184     int a_cells[CRS_CL_count];  /* 0...n_cells-1 are the requested cells. */
185
186     /* Rounding of cells. */
187     bool round_case_weights;    /* Round case weights? */
188     bool round_cells;           /* If !round_case_weights, round cells? */
189     bool round_down;            /* Round down? (otherwise to nearest) */
190
191     /* STATISTICS. */
192     unsigned int statistics;    /* Bit k is 1 if statistic k is requested. */
193
194     bool descending;            /* True if descending sort order is requested. */
195   };
196
197 const struct var_range *get_var_range (const struct crosstabs_proc *,
198                                        const struct variable *);
199
200 static bool should_tabulate_case (const struct crosstabulation *,
201                                   const struct ccase *, enum mv_class exclude);
202 static void tabulate_general_case (struct crosstabulation *, const struct ccase *,
203                                    double weight);
204 static void tabulate_integer_case (struct crosstabulation *, const struct ccase *,
205                                    double weight);
206 static void postcalc (struct crosstabs_proc *);
207
208 static double
209 round_weight (const struct crosstabs_proc *proc, double weight)
210 {
211   return proc->round_down ? floor (weight) : floor (weight + 0.5);
212 }
213
214 #define FOR_EACH_POPULATED_COLUMN(C, XT) \
215   for (int C = next_populated_column (0, XT); \
216        C < (XT)->vars[COL_VAR].n_values;      \
217        C = next_populated_column (C + 1, XT))
218 static int
219 next_populated_column (int c, const struct crosstabulation *xt)
220 {
221   int n_columns = xt->vars[COL_VAR].n_values;
222   for (; c < n_columns; c++)
223     if (xt->col_tot[c])
224       break;
225   return c;
226 }
227
228 #define FOR_EACH_POPULATED_ROW(R, XT) \
229   for (int R = next_populated_row (0, XT); R < (XT)->vars[ROW_VAR].n_values; \
230        R = next_populated_row (R + 1, XT))
231 static int
232 next_populated_row (int r, const struct crosstabulation *xt)
233 {
234   int n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
235   for (; r < n_rows; r++)
236     if (xt->row_tot[r])
237       break;
238   return r;
239 }
240
241 /* Parses and executes the CROSSTABS procedure. */
242 int
243 cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds)
244 {
245   struct var_range *range, *next_range;
246   struct crosstabs_proc proc;
247   struct casegrouper *grouper;
248   struct casereader *input, *group;
249   struct cmd_crosstabs cmd;
250   struct crosstabulation *xt;
251   int result;
252   bool ok;
253   int i;
254
255   proc.dict = dataset_dict (ds);
256   proc.bad_warn = true;
257   proc.variables = NULL;
258   proc.n_variables = 0;
259   hmap_init (&proc.var_ranges);
260   proc.pivots = NULL;
261   proc.n_pivots = 0;
262   proc.descending = false;
263   proc.weight_format = *dict_get_weight_format (dataset_dict (ds));
264
265   if (!parse_crosstabs (lexer, ds, &cmd, &proc))
266     {
267       result = CMD_FAILURE;
268       goto exit;
269     }
270
271   proc.mode = proc.n_variables ? INTEGER : GENERAL;
272   proc.barchart = cmd.sbc_barchart > 0;
273
274   proc.descending = cmd.val == CRS_DVALUE;
275
276   proc.round_case_weights = cmd.sbc_count && cmd.roundwhat == CRS_CASE;
277   proc.round_cells = cmd.sbc_count && cmd.roundwhat == CRS_CELL;
278   proc.round_down = cmd.roundhow == CRS_TRUNCATE;
279
280   /* CELLS. */
281   if (!cmd.sbc_cells)
282     proc.cells = 1u << CRS_CL_COUNT;
283   else if (cmd.a_cells[CRS_CL_ALL])
284     proc.cells = UINT_MAX;
285   else
286     {
287       proc.cells = 0;
288       for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
289         if (cmd.a_cells[i])
290           proc.cells |= 1u << i;
291       if (proc.cells == 0)
292         proc.cells = ((1u << CRS_CL_COUNT)
293                        | (1u << CRS_CL_ROW)
294                        | (1u << CRS_CL_COLUMN)
295                        | (1u << CRS_CL_TOTAL));
296     }
297   proc.cells &= ((1u << CRS_CL_count) - 1);
298   proc.cells &= ~((1u << CRS_CL_NONE) | (1u << CRS_CL_ALL));
299   proc.n_cells = 0;
300   for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
301     if (proc.cells & (1u << i))
302       proc.a_cells[proc.n_cells++] = i;
303
304   /* STATISTICS. */
305   if (cmd.a_statistics[CRS_ST_ALL])
306     proc.statistics = UINT_MAX;
307   else if (cmd.sbc_statistics)
308     {
309       int i;
310
311       proc.statistics = 0;
312       for (i = 0; i < CRS_ST_count; i++)
313         if (cmd.a_statistics[i])
314           proc.statistics |= 1u << i;
315       if (proc.statistics == 0)
316         proc.statistics |= 1u << CRS_ST_CHISQ;
317     }
318   else
319     proc.statistics = 0;
320
321   /* MISSING. */
322   proc.exclude = (cmd.miss == CRS_TABLE ? MV_ANY
323                    : cmd.miss == CRS_INCLUDE ? MV_SYSTEM
324                    : MV_NEVER);
325   if (proc.mode == GENERAL && proc.exclude == MV_NEVER)
326     {
327       msg (SE, _("Missing mode %s not allowed in general mode.  "
328                  "Assuming %s."), "REPORT", "MISSING=TABLE");
329       proc.exclude = MV_ANY;
330     }
331
332   /* PIVOT. */
333   proc.pivot = cmd.pivot == CRS_PIVOT;
334
335   input = casereader_create_filter_weight (proc_open (ds), dataset_dict (ds),
336                                            NULL, NULL);
337   grouper = casegrouper_create_splits (input, dataset_dict (ds));
338   while (casegrouper_get_next_group (grouper, &group))
339     {
340       struct ccase *c;
341
342       /* Output SPLIT FILE variables. */
343       c = casereader_peek (group, 0);
344       if (c != NULL)
345         {
346           output_split_file_values (ds, c);
347           case_unref (c);
348         }
349
350       /* Initialize hash tables. */
351       for (xt = &proc.pivots[0]; xt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; xt++)
352         hmap_init (&xt->data);
353
354       /* Tabulate. */
355       for (; (c = casereader_read (group)) != NULL; case_unref (c))
356         for (xt = &proc.pivots[0]; xt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; xt++)
357           {
358             double weight = dict_get_case_weight (dataset_dict (ds), c,
359                                                   &proc.bad_warn);
360             if (cmd.roundwhat == CRS_CASE)
361               {
362                 weight = round_weight (&proc, weight);
363                 if (weight == 0.)
364                   continue;
365               }
366             if (should_tabulate_case (xt, c, proc.exclude))
367               {
368                 if (proc.mode == GENERAL)
369                   tabulate_general_case (xt, c, weight);
370                 else
371                   tabulate_integer_case (xt, c, weight);
372               }
373             else
374               xt->missing += weight;
375           }
376       casereader_destroy (group);
377
378       /* Output. */
379       postcalc (&proc);
380     }
381   ok = casegrouper_destroy (grouper);
382   ok = proc_commit (ds) && ok;
383
384   result = ok ? CMD_SUCCESS : CMD_CASCADING_FAILURE;
385
386 exit:
387   free (proc.variables);
388   HMAP_FOR_EACH_SAFE (range, next_range, struct var_range, hmap_node,
389                       &proc.var_ranges)
390     {
391       hmap_delete (&proc.var_ranges, &range->hmap_node);
392       free (range);
393     }
394   for (xt = &proc.pivots[0]; xt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; xt++)
395     {
396       free (xt->vars);
397       free (xt->const_vars);
398       free (xt->const_indexes);
399     }
400   free (proc.pivots);
401
402   return result;
403 }
404
405 /* Parses the TABLES subcommand. */
406 static int
407 crs_custom_tables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
408                    struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
409 {
410   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
411   struct const_var_set *var_set;
412   int n_by;
413   const struct variable ***by = NULL;
414   int *by_iter;
415   size_t *by_nvar = NULL;
416   size_t nx = 1;
417   bool ok = false;
418   int i;
419
420   /* Ensure that this is a TABLES subcommand. */
421   if (!lex_match_id (lexer, "TABLES")
422       && (lex_token (lexer) != T_ID ||
423           dict_lookup_var (dataset_dict (ds), lex_tokcstr (lexer)) == NULL)
424       && lex_token (lexer) != T_ALL)
425     return 2;
426   lex_match (lexer, T_EQUALS);
427
428   if (proc->variables != NULL)
429     var_set = const_var_set_create_from_array (proc->variables,
430                                                proc->n_variables);
431   else
432     var_set = const_var_set_create_from_dict (dataset_dict (ds));
433   assert (var_set != NULL);
434
435   for (n_by = 0; ;)
436     {
437       by = xnrealloc (by, n_by + 1, sizeof *by);
438       by_nvar = xnrealloc (by_nvar, n_by + 1, sizeof *by_nvar);
439       if (!parse_const_var_set_vars (lexer, var_set, &by[n_by], &by_nvar[n_by],
440                                      PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH))
441         goto done;
442       if (xalloc_oversized (nx, by_nvar[n_by]))
443         {
444           msg (SE, _("Too many cross-tabulation variables or dimensions."));
445           goto done;
446         }
447       nx *= by_nvar[n_by];
448       n_by++;
449
450       if (!lex_match (lexer, T_BY))
451         {
452           if (n_by < 2)
453             goto done;
454           else
455             break;
456         }
457     }
458
459   by_iter = xcalloc (n_by, sizeof *by_iter);
460   proc->pivots = xnrealloc (proc->pivots,
461                             proc->n_pivots + nx, sizeof *proc->pivots);
462   for (i = 0; i < nx; i++)
463     {
464       struct crosstabulation *xt = &proc->pivots[proc->n_pivots++];
465       int j;
466
467       xt->proc = proc;
468       xt->weight_format = proc->weight_format;
469       xt->missing = 0.;
470       xt->n_vars = n_by;
471       xt->vars = xcalloc (n_by, sizeof *xt->vars);
472       xt->n_consts = 0;
473       xt->const_vars = NULL;
474       xt->const_indexes = NULL;
475
476       for (j = 0; j < n_by; j++)
477         xt->vars[j].var = by[j][by_iter[j]];
478
479       for (j = n_by - 1; j >= 0; j--)
480         {
481           if (++by_iter[j] < by_nvar[j])
482             break;
483           by_iter[j] = 0;
484         }
485     }
486   free (by_iter);
487   ok = true;
488
489 done:
490   /* All return paths lead here. */
491   for (i = 0; i < n_by; i++)
492     free (by[i]);
493   free (by);
494   free (by_nvar);
495
496   const_var_set_destroy (var_set);
497
498   return ok;
499 }
500
501 /* Parses the VARIABLES subcommand. */
502 static int
503 crs_custom_variables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
504                       struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
505 {
506   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
507   if (proc->n_pivots)
508     {
509       msg (SE, _("%s must be specified before %s."), "VARIABLES", "TABLES");
510       return 0;
511     }
512
513   lex_match (lexer, T_EQUALS);
514
515   for (;;)
516     {
517       size_t orig_nv = proc->n_variables;
518       size_t i;
519
520       long min, max;
521
522       if (!parse_variables_const (lexer, dataset_dict (ds),
523                                   &proc->variables, &proc->n_variables,
524                                   (PV_APPEND | PV_NUMERIC
525                                    | PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH)))
526         return 0;
527
528       if (!lex_force_match (lexer, T_LPAREN))
529           goto lossage;
530
531       if (!lex_force_int (lexer))
532         goto lossage;
533       min = lex_integer (lexer);
534       lex_get (lexer);
535
536       lex_match (lexer, T_COMMA);
537
538       if (!lex_force_int (lexer))
539         goto lossage;
540       max = lex_integer (lexer);
541       if (max < min)
542         {
543           msg (SE, _("Maximum value (%ld) less than minimum value (%ld)."),
544                max, min);
545           goto lossage;
546         }
547       lex_get (lexer);
548
549       if (!lex_force_match (lexer, T_RPAREN))
550         goto lossage;
551
552       for (i = orig_nv; i < proc->n_variables; i++)
553         {
554           const struct variable *var = proc->variables[i];
555           struct var_range *vr = xmalloc (sizeof *vr);
556
557           vr->var = var;
558           vr->min = min;
559           vr->max = max;
560           vr->count = max - min + 1;
561           hmap_insert (&proc->var_ranges, &vr->hmap_node,
562                        hash_pointer (var, 0));
563         }
564
565       if (lex_token (lexer) == T_SLASH)
566         break;
567     }
568
569   return 1;
570
571  lossage:
572   free (proc->variables);
573   proc->variables = NULL;
574   proc->n_variables = 0;
575   return 0;
576 }
577 \f
578 /* Data file processing. */
579
580 const struct var_range *
581 get_var_range (const struct crosstabs_proc *proc, const struct variable *var)
582 {
583   if (!hmap_is_empty (&proc->var_ranges))
584     {
585       const struct var_range *range;
586
587       HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (range, struct var_range, hmap_node,
588                                hash_pointer (var, 0), &proc->var_ranges)
589         if (range->var == var)
590           return range;
591     }
592
593   return NULL;
594 }
595
596 static bool
597 should_tabulate_case (const struct crosstabulation *xt, const struct ccase *c,
598                       enum mv_class exclude)
599 {
600   int j;
601   for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
602     {
603       const struct variable *var = xt->vars[j].var;
604       const struct var_range *range = get_var_range (xt->proc, var);
605
606       if (var_is_value_missing (var, case_data (c, var), exclude))
607         return false;
608
609       if (range != NULL)
610         {
611           double num = case_num (c, var);
612           if (num < range->min || num >= range->max + 1.)
613             return false;
614         }
615     }
616   return true;
617 }
618
619 static void
620 tabulate_integer_case (struct crosstabulation *xt, const struct ccase *c,
621                        double weight)
622 {
623   struct freq *te;
624   size_t hash;
625   int j;
626
627   hash = 0;
628   for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
629     {
630       /* Throw away fractional parts of values. */
631       hash = hash_int (case_num (c, xt->vars[j].var), hash);
632     }
633
634   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct freq, node, hash, &xt->data)
635     {
636       for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
637         if ((int) case_num (c, xt->vars[j].var) != (int) te->values[j].f)
638           goto no_match;
639
640       /* Found an existing entry. */
641       te->count += weight;
642       return;
643
644     no_match: ;
645     }
646
647   /* No existing entry.  Create a new one. */
648   te = xmalloc (table_entry_size (xt->n_vars));
649   te->count = weight;
650   for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
651     te->values[j].f = (int) case_num (c, xt->vars[j].var);
652   hmap_insert (&xt->data, &te->node, hash);
653 }
654
655 static void
656 tabulate_general_case (struct crosstabulation *xt, const struct ccase *c,
657                        double weight)
658 {
659   struct freq *te;
660   size_t hash;
661   int j;
662
663   hash = 0;
664   for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
665     {
666       const struct variable *var = xt->vars[j].var;
667       hash = value_hash (case_data (c, var), var_get_width (var), hash);
668     }
669
670   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct freq, node, hash, &xt->data)
671     {
672       for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
673         {
674           const struct variable *var = xt->vars[j].var;
675           if (!value_equal (case_data (c, var), &te->values[j],
676                             var_get_width (var)))
677             goto no_match;
678         }
679
680       /* Found an existing entry. */
681       te->count += weight;
682       return;
683
684     no_match: ;
685     }
686
687   /* No existing entry.  Create a new one. */
688   te = xmalloc (table_entry_size (xt->n_vars));
689   te->count = weight;
690   for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
691     {
692       const struct variable *var = xt->vars[j].var;
693       value_clone (&te->values[j], case_data (c, var), var_get_width (var));
694     }
695   hmap_insert (&xt->data, &te->node, hash);
696 }
697 \f
698 /* Post-data reading calculations. */
699
700 static int compare_table_entry_vars_3way (const struct freq *a,
701                                           const struct freq *b,
702                                           const struct crosstabulation *xt,
703                                           int idx0, int idx1);
704 static int compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_,
705                                      const void *xt_);
706 static int compare_table_entry_3way_inv (const void *ap_, const void *bp_,
707                                      const void *xt_);
708
709 static void enum_var_values (const struct crosstabulation *, int var_idx,
710                              bool descending);
711 static void free_var_values (const struct crosstabulation *, int var_idx);
712 static void output_crosstabulation (struct crosstabs_proc *,
713                                 struct crosstabulation *);
714 static void make_crosstabulation_subset (struct crosstabulation *xt,
715                                      size_t row0, size_t row1,
716                                      struct crosstabulation *subset);
717 static void make_summary_table (struct crosstabs_proc *);
718 static bool find_crosstab (struct crosstabulation *, size_t *row0p,
719                            size_t *row1p);
720
721 static void
722 postcalc (struct crosstabs_proc *proc)
723 {
724
725   /* Round hash table entries, if requested
726
727      If this causes any of the cell counts to fall to zero, delete those
728      cells. */
729   if (proc->round_cells)
730     for (struct crosstabulation *xt = proc->pivots;
731          xt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; xt++)
732       {
733         struct freq *e, *next;
734         HMAP_FOR_EACH_SAFE (e, next, struct freq, node, &xt->data)
735           {
736             e->count = round_weight (proc, e->count);
737             if (e->count == 0.0)
738               {
739                 hmap_delete (&xt->data, &e->node);
740                 free (e);
741               }
742           }
743       }
744
745   /* Convert hash tables into sorted arrays of entries. */
746   for (struct crosstabulation *xt = proc->pivots;
747        xt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; xt++)
748     {
749       struct freq *e;
750
751       xt->n_entries = hmap_count (&xt->data);
752       xt->entries = xnmalloc (xt->n_entries, sizeof *xt->entries);
753       size_t i = 0;
754       HMAP_FOR_EACH (e, struct freq, node, &xt->data)
755         xt->entries[i++] = e;
756       hmap_destroy (&xt->data);
757
758       sort (xt->entries, xt->n_entries, sizeof *xt->entries,
759             proc->descending ? compare_table_entry_3way_inv : compare_table_entry_3way,
760             xt);
761
762     }
763
764   make_summary_table (proc);
765
766   /* Output each pivot table. */
767   for (struct crosstabulation *xt = proc->pivots;
768        xt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; xt++)
769     {
770       if (proc->pivot || xt->n_vars == 2)
771         output_crosstabulation (proc, xt);
772       else
773         {
774           size_t row0 = 0, row1 = 0;
775           while (find_crosstab (xt, &row0, &row1))
776             {
777               struct crosstabulation subset;
778               make_crosstabulation_subset (xt, row0, row1, &subset);
779               output_crosstabulation (proc, &subset);
780               free (subset.const_indexes);
781             }
782         }
783       if (proc->barchart)
784         {
785           int n_vars = (xt->n_vars > 2 ? 2 : xt->n_vars);
786           const struct variable **vars = xcalloc (n_vars, sizeof *vars);
787           for (size_t i = 0; i < n_vars; i++)
788             vars[i] = xt->vars[i].var;
789           chart_item_submit (barchart_create (vars, n_vars, _("Count"),
790                                               false,
791                                               xt->entries, xt->n_entries));
792           free (vars);
793         }
794     }
795
796   /* Free output and prepare for next split file. */
797   for (struct crosstabulation *xt = proc->pivots;
798        xt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; xt++)
799     {
800       xt->missing = 0.0;
801
802       /* Free the members that were allocated in this function(and the values
803          owned by the entries.
804
805          The other pointer members are either both allocated and destroyed at a
806          lower level (in output_crosstabulation), or both allocated and
807          destroyed at a higher level (in crs_custom_tables and free_proc,
808          respectively). */
809       for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
810         {
811           int width = var_get_width (xt->vars[i].var);
812           if (value_needs_init (width))
813             {
814               size_t j;
815
816               for (j = 0; j < xt->n_entries; j++)
817                 value_destroy (&xt->entries[j]->values[i], width);
818             }
819         }
820
821       for (size_t i = 0; i < xt->n_entries; i++)
822         free (xt->entries[i]);
823       free (xt->entries);
824     }
825 }
826
827 static void
828 make_crosstabulation_subset (struct crosstabulation *xt, size_t row0,
829                              size_t row1, struct crosstabulation *subset)
830 {
831   *subset = *xt;
832   if (xt->n_vars > 2)
833     {
834       assert (xt->n_consts == 0);
835       subset->n_vars = 2;
836       subset->vars = xt->vars;
837
838       subset->n_consts = xt->n_vars - 2;
839       subset->const_vars = xt->vars + 2;
840       subset->const_indexes = xcalloc (subset->n_consts,
841                                        sizeof *subset->const_indexes);
842       for (size_t i = 0; i < subset->n_consts; i++)
843         {
844           const union value *value = &xt->entries[row0]->values[2 + i];
845
846           for (size_t j = 0; j < xt->vars[2 + i].n_values; j++)
847             if (value_equal (&xt->vars[2 + i].values[j], value,
848                              var_get_width (xt->vars[2 + i].var)))
849               {
850                 subset->const_indexes[i] = j;
851                 goto found;
852               }
853           NOT_REACHED ();
854         found: ;
855         }
856     }
857   subset->entries = &xt->entries[row0];
858   subset->n_entries = row1 - row0;
859 }
860
861 static int
862 compare_table_entry_var_3way (const struct freq *a,
863                               const struct freq *b,
864                               const struct crosstabulation *xt,
865                               int idx)
866 {
867   return value_compare_3way (&a->values[idx], &b->values[idx],
868                              var_get_width (xt->vars[idx].var));
869 }
870
871 static int
872 compare_table_entry_vars_3way (const struct freq *a,
873                                const struct freq *b,
874                                const struct crosstabulation *xt,
875                                int idx0, int idx1)
876 {
877   int i;
878
879   for (i = idx1 - 1; i >= idx0; i--)
880     {
881       int cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, xt, i);
882       if (cmp != 0)
883         return cmp;
884     }
885   return 0;
886 }
887
888 /* Compare the struct freq at *AP to the one at *BP and
889    return a strcmp()-type result. */
890 static int
891 compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_, const void *xt_)
892 {
893   const struct freq *const *ap = ap_;
894   const struct freq *const *bp = bp_;
895   const struct freq *a = *ap;
896   const struct freq *b = *bp;
897   const struct crosstabulation *xt = xt_;
898   int cmp;
899
900   cmp = compare_table_entry_vars_3way (a, b, xt, 2, xt->n_vars);
901   if (cmp != 0)
902     return cmp;
903
904   cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, xt, ROW_VAR);
905   if (cmp != 0)
906     return cmp;
907
908   return compare_table_entry_var_3way (a, b, xt, COL_VAR);
909 }
910
911 /* Inverted version of compare_table_entry_3way */
912 static int
913 compare_table_entry_3way_inv (const void *ap_, const void *bp_, const void *xt_)
914 {
915   return -compare_table_entry_3way (ap_, bp_, xt_);
916 }
917
918 /* Output a table summarizing the cases processed. */
919 static void
920 make_summary_table (struct crosstabs_proc *proc)
921 {
922   struct pivot_table *table = pivot_table_create (N_("Summary"));
923   pivot_table_set_weight_var (table, dict_get_weight (proc->dict));
924
925   pivot_dimension_create (table, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Statistics"),
926                           N_("N"), PIVOT_RC_COUNT,
927                           N_("Percent"), PIVOT_RC_PERCENT);
928
929   struct pivot_dimension *cases = pivot_dimension_create (
930     table, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Cases"),
931     N_("Valid"), N_("Missing"), N_("Total"));
932   cases->root->show_label = true;
933
934   struct pivot_dimension *tables = pivot_dimension_create (
935     table, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Crosstabulation"));
936   for (struct crosstabulation *xt = &proc->pivots[0];
937        xt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; xt++)
938     {
939       struct string name = DS_EMPTY_INITIALIZER;
940       for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
941         {
942           if (i > 0)
943             ds_put_cstr (&name, " Ã— ");
944           ds_put_cstr (&name, var_to_string (xt->vars[i].var));
945         }
946
947       int row = pivot_category_create_leaf (
948         tables->root,
949         pivot_value_new_user_text_nocopy (ds_steal_cstr (&name)));
950
951       double valid = 0.;
952       for (size_t i = 0; i < xt->n_entries; i++)
953         valid += xt->entries[i]->count;
954
955       double n[3];
956       n[0] = valid;
957       n[1] = xt->missing;
958       n[2] = n[0] + n[1];
959       for (int i = 0; i < 3; i++)
960         {
961           pivot_table_put3 (table, 0, i, row, pivot_value_new_number (n[i]));
962           pivot_table_put3 (table, 1, i, row,
963                             pivot_value_new_number (n[i] / n[2] * 100.0));
964         }
965     }
966
967   pivot_table_submit (table);
968 }
969 \f
970 /* Output. */
971
972 static struct pivot_table *create_crosstab_table (
973   struct crosstabs_proc *, struct crosstabulation *,
974   size_t crs_leaves[CRS_CL_count]);
975 static struct pivot_table *create_chisq_table (struct crosstabulation *);
976 static struct pivot_table *create_sym_table (struct crosstabulation *);
977 static struct pivot_table *create_risk_table (
978   struct crosstabulation *, struct pivot_dimension **risk_statistics);
979 static struct pivot_table *create_direct_table (struct crosstabulation *);
980 static void display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *,
981                                      struct crosstabulation *,
982                                      struct pivot_table *,
983                                      size_t crs_leaves[CRS_CL_count]);
984 static void display_chisq (struct crosstabulation *, struct pivot_table *);
985 static void display_symmetric (struct crosstabs_proc *,
986                                struct crosstabulation *, struct pivot_table *);
987 static void display_risk (struct crosstabulation *, struct pivot_table *,
988                           struct pivot_dimension *risk_statistics);
989 static void display_directional (struct crosstabs_proc *,
990                                  struct crosstabulation *,
991                                  struct pivot_table *);
992 static void delete_missing (struct crosstabulation *);
993 static void build_matrix (struct crosstabulation *);
994
995 /* Output pivot table XT in the context of PROC. */
996 static void
997 output_crosstabulation (struct crosstabs_proc *proc, struct crosstabulation *xt)
998 {
999   for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
1000     enum_var_values (xt, i, proc->descending);
1001
1002   if (xt->vars[COL_VAR].n_values == 0)
1003     {
1004       struct string vars;
1005       int i;
1006
1007       ds_init_cstr (&vars, var_to_string (xt->vars[0].var));
1008       for (i = 1; i < xt->n_vars; i++)
1009         ds_put_format (&vars, " Ã— %s", var_to_string (xt->vars[i].var));
1010
1011       /* TRANSLATORS: The %s here describes a crosstabulation.  It takes the
1012          form "var1 * var2 * var3 * ...".  */
1013       msg (SW, _("Crosstabulation %s contained no non-missing cases."),
1014            ds_cstr (&vars));
1015
1016       ds_destroy (&vars);
1017       for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
1018         free_var_values (xt, i);
1019       return;
1020     }
1021
1022   size_t crs_leaves[CRS_CL_count];
1023   struct pivot_table *table = (proc->cells
1024                                ? create_crosstab_table (proc, xt, crs_leaves)
1025                                : NULL);
1026   struct pivot_table *chisq = (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CHISQ)
1027                                ? create_chisq_table (xt)
1028                                : NULL);
1029   struct pivot_table *sym
1030     = (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)
1031                            | (1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
1032                            | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_CORR)
1033                            | (1u << CRS_ST_KAPPA))
1034        ? create_sym_table (xt)
1035        : NULL);
1036   struct pivot_dimension *risk_statistics = NULL;
1037   struct pivot_table *risk = (proc->statistics & (1u << CRS_ST_RISK)
1038                               ? create_risk_table (xt, &risk_statistics)
1039                               : NULL);
1040   struct pivot_table *direct
1041     = (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_LAMBDA) | (1u << CRS_ST_UC)
1042                            | (1u << CRS_ST_D) | (1u << CRS_ST_ETA))
1043        ? create_direct_table (xt)
1044        : NULL);
1045
1046   size_t row0 = 0;
1047   size_t row1 = 0;
1048   while (find_crosstab (xt, &row0, &row1))
1049     {
1050       struct crosstabulation x;
1051
1052       make_crosstabulation_subset (xt, row0, row1, &x);
1053
1054       size_t n_rows = x.vars[ROW_VAR].n_values;
1055       size_t n_cols = x.vars[COL_VAR].n_values;
1056       if (size_overflow_p (xtimes (xtimes (n_rows, n_cols), sizeof (double))))
1057         xalloc_die ();
1058       x.row_tot = xmalloc (n_rows * sizeof *x.row_tot);
1059       x.col_tot = xmalloc (n_cols * sizeof *x.col_tot);
1060       x.mat = xmalloc (n_rows * n_cols * sizeof *x.mat);
1061
1062       build_matrix (&x);
1063
1064       /* Find the first variable that differs from the last subtable. */
1065       if (table)
1066         display_crosstabulation (proc, &x, table, crs_leaves);
1067
1068       if (proc->exclude == MV_NEVER)
1069         delete_missing (&x);
1070
1071       if (chisq)
1072         display_chisq (&x, chisq);
1073
1074       if (sym)
1075         display_symmetric (proc, &x, sym);
1076       if (risk)
1077         display_risk (&x, risk, risk_statistics);
1078       if (direct)
1079         display_directional (proc, &x, direct);
1080
1081       free (x.mat);
1082       free (x.row_tot);
1083       free (x.col_tot);
1084       free (x.const_indexes);
1085     }
1086
1087   if (table)
1088     pivot_table_submit (table);
1089
1090   if (chisq)
1091     pivot_table_submit (chisq);
1092
1093   if (sym)
1094     pivot_table_submit (sym);
1095
1096   if (risk)
1097     {
1098       if (!pivot_table_is_empty (risk))
1099         pivot_table_submit (risk);
1100       else
1101         pivot_table_unref (risk);
1102     }
1103
1104   if (direct)
1105     pivot_table_submit (direct);
1106
1107   for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
1108     free_var_values (xt, i);
1109 }
1110
1111 static void
1112 build_matrix (struct crosstabulation *x)
1113 {
1114   const int col_var_width = var_get_width (x->vars[COL_VAR].var);
1115   const int row_var_width = var_get_width (x->vars[ROW_VAR].var);
1116   size_t n_rows = x->vars[ROW_VAR].n_values;
1117   size_t n_cols = x->vars[COL_VAR].n_values;
1118   int col, row;
1119   double *mp;
1120   struct freq **p;
1121
1122   mp = x->mat;
1123   col = row = 0;
1124   for (p = x->entries; p < &x->entries[x->n_entries]; p++)
1125     {
1126       const struct freq *te = *p;
1127
1128       while (!value_equal (&x->vars[ROW_VAR].values[row],
1129                            &te->values[ROW_VAR], row_var_width))
1130         {
1131           for (; col < n_cols; col++)
1132             *mp++ = 0.0;
1133           col = 0;
1134           row++;
1135         }
1136
1137       while (!value_equal (&x->vars[COL_VAR].values[col],
1138                            &te->values[COL_VAR], col_var_width))
1139         {
1140           *mp++ = 0.0;
1141           col++;
1142         }
1143
1144       *mp++ = te->count;
1145       if (++col >= n_cols)
1146         {
1147           col = 0;
1148           row++;
1149         }
1150     }
1151   while (mp < &x->mat[n_cols * n_rows])
1152     *mp++ = 0.0;
1153   assert (mp == &x->mat[n_cols * n_rows]);
1154
1155   /* Column totals, row totals, ns_rows. */
1156   mp = x->mat;
1157   for (col = 0; col < n_cols; col++)
1158     x->col_tot[col] = 0.0;
1159   for (row = 0; row < n_rows; row++)
1160     x->row_tot[row] = 0.0;
1161   x->ns_rows = 0;
1162   for (row = 0; row < n_rows; row++)
1163     {
1164       bool row_is_empty = true;
1165       for (col = 0; col < n_cols; col++)
1166         {
1167           if (*mp != 0.0)
1168             {
1169               row_is_empty = false;
1170               x->col_tot[col] += *mp;
1171               x->row_tot[row] += *mp;
1172             }
1173           mp++;
1174         }
1175       if (!row_is_empty)
1176         x->ns_rows++;
1177     }
1178   assert (mp == &x->mat[n_cols * n_rows]);
1179
1180   /* ns_cols. */
1181   x->ns_cols = 0;
1182   for (col = 0; col < n_cols; col++)
1183     for (row = 0; row < n_rows; row++)
1184       if (x->mat[col + row * n_cols] != 0.0)
1185         {
1186           x->ns_cols++;
1187           break;
1188         }
1189
1190   /* Grand total. */
1191   x->total = 0.0;
1192   for (col = 0; col < n_cols; col++)
1193     x->total += x->col_tot[col];
1194 }
1195
1196 static void
1197 add_var_dimension (struct pivot_table *table, const struct xtab_var *var,
1198                    enum pivot_axis_type axis_type, bool total)
1199 {
1200   struct pivot_dimension *d = pivot_dimension_create__ (
1201     table, axis_type, pivot_value_new_variable (var->var));
1202
1203   struct pivot_footnote *missing_footnote = pivot_table_create_footnote (
1204     table, pivot_value_new_text (N_("Missing value")));
1205
1206   struct pivot_category *group = pivot_category_create_group__ (
1207     d->root, pivot_value_new_variable (var->var));
1208   for (size_t j = 0; j < var->n_values; j++)
1209     {
1210       struct pivot_value *value = pivot_value_new_var_value (
1211         var->var, &var->values[j]);
1212       if (var_is_value_missing (var->var, &var->values[j], MV_ANY))
1213         pivot_value_add_footnote (value, missing_footnote);
1214       pivot_category_create_leaf (group, value);
1215     }
1216
1217   if (total)
1218     pivot_category_create_leaf (d->root, pivot_value_new_text (N_("Total")));
1219 }
1220
1221 static struct pivot_table *
1222 create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *proc, struct crosstabulation *xt,
1223                        size_t crs_leaves[CRS_CL_count])
1224 {
1225   /* Title. */
1226   struct string title = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1227   for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
1228     {
1229       if (i)
1230         ds_put_cstr (&title, " Ã— ");
1231       ds_put_cstr (&title, var_to_string (xt->vars[i].var));
1232     }
1233   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1234     {
1235       const struct variable *var = xt->const_vars[i].var;
1236       const union value *value = &xt->entries[0]->values[2 + i];
1237       char *s;
1238
1239       ds_put_format (&title, ", %s=", var_to_string (var));
1240
1241       /* Insert the formatted value of VAR without any leading spaces. */
1242       s = data_out (value, var_get_encoding (var), var_get_print_format (var));
1243       ds_put_cstr (&title, s + strspn (s, " "));
1244       free (s);
1245     }
1246   struct pivot_table *table = pivot_table_create__ (
1247     pivot_value_new_user_text_nocopy (ds_steal_cstr (&title)),
1248     "Crosstabulation");
1249   pivot_table_set_weight_format (table, &proc->weight_format);
1250   table->look.omit_empty = true;
1251
1252   struct pivot_dimension *statistics = pivot_dimension_create (
1253     table, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Statistics"));
1254
1255   struct statistic
1256     {
1257       const char *label;
1258       const char *rc;
1259     };
1260   static const struct statistic stats[CRS_CL_count] =
1261     {
1262       [CRS_CL_COUNT] = { N_("Count"), PIVOT_RC_COUNT },
1263       [CRS_CL_ROW] = { N_("Row %"), PIVOT_RC_PERCENT },
1264       [CRS_CL_COLUMN] = { N_("Column %"), PIVOT_RC_PERCENT },
1265       [CRS_CL_TOTAL] = { N_("Total %"), PIVOT_RC_PERCENT },
1266       [CRS_CL_EXPECTED] = { N_("Expected"), PIVOT_RC_OTHER },
1267       [CRS_CL_RESIDUAL] = { N_("Residual"), PIVOT_RC_RESIDUAL },
1268       [CRS_CL_SRESIDUAL] = { N_("Std. Residual"), PIVOT_RC_RESIDUAL },
1269       [CRS_CL_ASRESIDUAL] = { N_("Adjusted Residual"), PIVOT_RC_RESIDUAL },
1270     };
1271   for (size_t i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
1272     if (proc->cells & (1u << i) && stats[i].label)
1273         crs_leaves[i] = pivot_category_create_leaf_rc (
1274           statistics->root, pivot_value_new_text (stats[i].label),
1275           stats[i].rc);
1276
1277   for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
1278     add_var_dimension (table, &xt->vars[i],
1279                        i == COL_VAR ? PIVOT_AXIS_COLUMN : PIVOT_AXIS_ROW,
1280                        true);
1281
1282   return table;
1283 }
1284
1285 static struct pivot_table *
1286 create_chisq_table (struct crosstabulation *xt)
1287 {
1288   struct pivot_table *chisq = pivot_table_create (N_("Chi-Square Tests"));
1289   pivot_table_set_weight_format (chisq, &xt->weight_format);
1290   chisq->look.omit_empty = true;
1291
1292   pivot_dimension_create (
1293     chisq, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Statistics"),
1294     N_("Pearson Chi-Square"),
1295     N_("Likelihood Ratio"),
1296     N_("Fisher's Exact Test"),
1297     N_("Continuity Correction"),
1298     N_("Linear-by-Linear Association"),
1299     N_("N of Valid Cases"), PIVOT_RC_COUNT);
1300
1301   pivot_dimension_create (
1302     chisq, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Statistics"),
1303     N_("Value"), PIVOT_RC_OTHER,
1304     N_("df"), PIVOT_RC_COUNT,
1305     N_("Asymptotic Sig. (2-tailed)"), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE,
1306     N_("Exact Sig. (2-tailed)"), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE,
1307     N_("Exact Sig. (1-tailed)"), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE);
1308
1309   for (size_t i = 2; i < xt->n_vars; i++)
1310     add_var_dimension (chisq, &xt->vars[i], PIVOT_AXIS_ROW, false);
1311
1312   return chisq;
1313 }
1314
1315 /* Symmetric measures. */
1316 static struct pivot_table *
1317 create_sym_table (struct crosstabulation *xt)
1318 {
1319   struct pivot_table *sym = pivot_table_create (N_("Symmetric Measures"));
1320   pivot_table_set_weight_format (sym, &xt->weight_format);
1321   sym->look.omit_empty = true;
1322
1323   pivot_dimension_create (
1324     sym, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Values"),
1325     N_("Value"), PIVOT_RC_OTHER,
1326     N_("Asymp. Std. Error"), PIVOT_RC_OTHER,
1327     N_("Approx. T"), PIVOT_RC_OTHER,
1328     N_("Approx. Sig."), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE);
1329
1330   struct pivot_dimension *statistics = pivot_dimension_create (
1331     sym, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Statistics"));
1332   pivot_category_create_group (
1333     statistics->root, N_("Nominal by Nominal"),
1334     N_("Phi"), N_("Cramer's V"), N_("Contingency Coefficient"));
1335   pivot_category_create_group (
1336     statistics->root, N_("Ordinal by Ordinal"),
1337     N_("Kendall's tau-b"), N_("Kendall's tau-c"),
1338     N_("Gamma"), N_("Spearman Correlation"));
1339   pivot_category_create_group (
1340     statistics->root, N_("Interval by Interval"),
1341     N_("Pearson's R"));
1342   pivot_category_create_group (
1343     statistics->root, N_("Measure of Agreement"),
1344     N_("Kappa"));
1345   pivot_category_create_leaves (statistics->root, N_("N of Valid Cases"),
1346                                 PIVOT_RC_COUNT);
1347
1348   for (size_t i = 2; i < xt->n_vars; i++)
1349     add_var_dimension (sym, &xt->vars[i], PIVOT_AXIS_ROW, false);
1350
1351   return sym;
1352 }
1353
1354 /* Risk estimate. */
1355 static struct pivot_table *
1356 create_risk_table (struct crosstabulation *xt,
1357                    struct pivot_dimension **risk_statistics)
1358 {
1359   struct pivot_table *risk = pivot_table_create (N_("Risk Estimate"));
1360   pivot_table_set_weight_format (risk, &xt->weight_format);
1361   risk->look.omit_empty = true;
1362
1363   struct pivot_dimension *values = pivot_dimension_create (
1364     risk, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Values"),
1365     N_("Value"), PIVOT_RC_OTHER);
1366   pivot_category_create_group (
1367   /* xgettext:no-c-format */
1368     values->root, N_("95% Confidence Interval"),
1369     N_("Lower"), PIVOT_RC_OTHER,
1370     N_("Upper"), PIVOT_RC_OTHER);
1371
1372   *risk_statistics = pivot_dimension_create (
1373     risk, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Statistics"));
1374
1375   for (size_t i = 2; i < xt->n_vars; i++)
1376     add_var_dimension (risk, &xt->vars[i], PIVOT_AXIS_ROW, false);
1377
1378   return risk;
1379 }
1380
1381 static void
1382 create_direct_stat (struct pivot_category *parent,
1383                     const struct crosstabulation *xt,
1384                     const char *name, bool symmetric)
1385 {
1386   struct pivot_category *group = pivot_category_create_group (
1387     parent, name);
1388   if (symmetric)
1389     pivot_category_create_leaf (group, pivot_value_new_text (N_("Symmetric")));
1390
1391   char *row_label = xasprintf (_("%s Dependent"),
1392                                var_to_string (xt->vars[ROW_VAR].var));
1393   pivot_category_create_leaf (group, pivot_value_new_user_text_nocopy (
1394                                 row_label));
1395
1396   char *col_label = xasprintf (_("%s Dependent"),
1397                                var_to_string (xt->vars[COL_VAR].var));
1398   pivot_category_create_leaf (group, pivot_value_new_user_text_nocopy (
1399                                 col_label));
1400 }
1401
1402 /* Directional measures. */
1403 static struct pivot_table *
1404 create_direct_table (struct crosstabulation *xt)
1405 {
1406   struct pivot_table *direct = pivot_table_create (N_("Directional Measures"));
1407   pivot_table_set_weight_format (direct, &xt->weight_format);
1408   direct->look.omit_empty = true;
1409
1410   pivot_dimension_create (
1411     direct, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Values"),
1412     N_("Value"), PIVOT_RC_OTHER,
1413     N_("Asymp. Std. Error"), PIVOT_RC_OTHER,
1414     N_("Approx. T"), PIVOT_RC_OTHER,
1415     N_("Approx. Sig."), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE);
1416
1417   struct pivot_dimension *statistics = pivot_dimension_create (
1418     direct, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Statistics"));
1419   struct pivot_category *nn = pivot_category_create_group (
1420     statistics->root, N_("Nominal by Nominal"));
1421   create_direct_stat (nn, xt, N_("Lambda"), true);
1422   create_direct_stat (nn, xt, N_("Goodman and Kruskal tau"), false);
1423   create_direct_stat (nn, xt, N_("Uncertainty Coefficient"), true);
1424   struct pivot_category *oo = pivot_category_create_group (
1425     statistics->root, N_("Ordinal by Ordinal"));
1426   create_direct_stat (oo, xt, N_("Somers' d"), true);
1427   struct pivot_category *ni = pivot_category_create_group (
1428     statistics->root, N_("Nominal by Interval"));
1429   create_direct_stat (ni, xt, N_("Eta"), false);
1430
1431   for (size_t i = 2; i < xt->n_vars; i++)
1432     add_var_dimension (direct, &xt->vars[i], PIVOT_AXIS_ROW, false);
1433
1434   return direct;
1435 }
1436
1437 /* Delete missing rows and columns for statistical analysis when
1438    /MISSING=REPORT. */
1439 static void
1440 delete_missing (struct crosstabulation *xt)
1441 {
1442   size_t n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
1443   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
1444   int r, c;
1445
1446   for (r = 0; r < n_rows; r++)
1447     if (var_is_num_missing (xt->vars[ROW_VAR].var,
1448                             xt->vars[ROW_VAR].values[r].f, MV_USER))
1449       {
1450         for (c = 0; c < n_cols; c++)
1451           xt->mat[c + r * n_cols] = 0.;
1452         xt->ns_rows--;
1453       }
1454
1455
1456   for (c = 0; c < n_cols; c++)
1457     if (var_is_num_missing (xt->vars[COL_VAR].var,
1458                             xt->vars[COL_VAR].values[c].f, MV_USER))
1459       {
1460         for (r = 0; r < n_rows; r++)
1461           xt->mat[c + r * n_cols] = 0.;
1462         xt->ns_cols--;
1463       }
1464 }
1465
1466 static bool
1467 find_crosstab (struct crosstabulation *xt, size_t *row0p, size_t *row1p)
1468 {
1469   size_t row0 = *row1p;
1470   size_t row1;
1471
1472   if (row0 >= xt->n_entries)
1473     return false;
1474
1475   for (row1 = row0 + 1; row1 < xt->n_entries; row1++)
1476     {
1477       struct freq *a = xt->entries[row0];
1478       struct freq *b = xt->entries[row1];
1479       if (compare_table_entry_vars_3way (a, b, xt, 2, xt->n_vars) != 0)
1480         break;
1481     }
1482   *row0p = row0;
1483   *row1p = row1;
1484   return true;
1485 }
1486
1487 /* Compares `union value's A_ and B_ and returns a strcmp()-like
1488    result.  WIDTH_ points to an int which is either 0 for a
1489    numeric value or a string width for a string value. */
1490 static int
1491 compare_value_3way (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1492 {
1493   const union value *a = a_;
1494   const union value *b = b_;
1495   const int *width = width_;
1496
1497   return value_compare_3way (a, b, *width);
1498 }
1499
1500 /* Inverted version of the above */
1501 static int
1502 compare_value_3way_inv (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1503 {
1504   return -compare_value_3way (a_, b_, width_);
1505 }
1506
1507
1508 /* Given an array of ENTRY_CNT table_entry structures starting at
1509    ENTRIES, creates a sorted list of the values that the variable
1510    with index VAR_IDX takes on.  Stores the array of the values in
1511    XT->values and the number of values in XT->n_values. */
1512 static void
1513 enum_var_values (const struct crosstabulation *xt, int var_idx,
1514                  bool descending)
1515 {
1516   struct xtab_var *xv = &xt->vars[var_idx];
1517   const struct var_range *range = get_var_range (xt->proc, xv->var);
1518
1519   if (range)
1520     {
1521       xv->values = xnmalloc (range->count, sizeof *xv->values);
1522       xv->n_values = range->count;
1523       for (size_t i = 0; i < range->count; i++)
1524         xv->values[i].f = range->min + i;
1525     }
1526   else
1527     {
1528       int width = var_get_width (xv->var);
1529       struct hmapx_node *node;
1530       const union value *iter;
1531       struct hmapx set;
1532
1533       hmapx_init (&set);
1534       for (size_t i = 0; i < xt->n_entries; i++)
1535         {
1536           const struct freq *te = xt->entries[i];
1537           const union value *value = &te->values[var_idx];
1538           size_t hash = value_hash (value, width, 0);
1539
1540           HMAPX_FOR_EACH_WITH_HASH (iter, node, hash, &set)
1541             if (value_equal (iter, value, width))
1542               goto next_entry;
1543
1544           hmapx_insert (&set, (union value *) value, hash);
1545
1546         next_entry: ;
1547         }
1548
1549       xv->n_values = hmapx_count (&set);
1550       xv->values = xnmalloc (xv->n_values, sizeof *xv->values);
1551       size_t i = 0;
1552       HMAPX_FOR_EACH (iter, node, &set)
1553         xv->values[i++] = *iter;
1554       hmapx_destroy (&set);
1555
1556       sort (xv->values, xv->n_values, sizeof *xv->values,
1557             descending ? compare_value_3way_inv : compare_value_3way,
1558             &width);
1559     }
1560 }
1561
1562 static void
1563 free_var_values (const struct crosstabulation *xt, int var_idx)
1564 {
1565   struct xtab_var *xv = &xt->vars[var_idx];
1566   free (xv->values);
1567   xv->values = NULL;
1568   xv->n_values = 0;
1569 }
1570
1571 /* Displays the crosstabulation table. */
1572 static void
1573 display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *proc,
1574                          struct crosstabulation *xt, struct pivot_table *table,
1575                          size_t crs_leaves[CRS_CL_count])
1576 {
1577   size_t n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
1578   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
1579
1580   size_t *indexes = xnmalloc (table->n_dimensions, sizeof *indexes);
1581   assert (xt->n_vars == 2);
1582   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1583     indexes[i + 3] = xt->const_indexes[i];
1584
1585   /* Put in the actual cells. */
1586   double *mp = xt->mat;
1587   for (size_t r = 0; r < n_rows; r++)
1588     {
1589       if (!xt->row_tot[r] && proc->mode != INTEGER)
1590         continue;
1591
1592       indexes[ROW_VAR + 1] = r;
1593       for (size_t c = 0; c < n_cols; c++)
1594         {
1595           if (!xt->col_tot[c] && proc->mode != INTEGER)
1596             continue;
1597
1598           indexes[COL_VAR + 1] = c;
1599
1600           double expected_value = xt->row_tot[r] * xt->col_tot[c] / xt->total;
1601           double residual = *mp - expected_value;
1602           double sresidual = residual / sqrt (expected_value);
1603           double asresidual = (sresidual
1604                                * (1. - xt->row_tot[r] / xt->total)
1605                                * (1. - xt->col_tot[c] / xt->total));
1606           double entries[] = {
1607             [CRS_CL_COUNT] = *mp,
1608             [CRS_CL_ROW] = *mp / xt->row_tot[r] * 100.,
1609             [CRS_CL_COLUMN] = *mp / xt->col_tot[c] * 100.,
1610             [CRS_CL_TOTAL] = *mp / xt->total * 100.,
1611             [CRS_CL_EXPECTED] = expected_value,
1612             [CRS_CL_RESIDUAL] = residual,
1613             [CRS_CL_SRESIDUAL] = sresidual,
1614             [CRS_CL_ASRESIDUAL] = asresidual,
1615           };
1616           for (size_t i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1617             {
1618               int cell = proc->a_cells[i];
1619               indexes[0] = crs_leaves[cell];
1620               pivot_table_put (table, indexes, table->n_dimensions,
1621                                pivot_value_new_number (entries[cell]));
1622             }
1623
1624           mp++;
1625         }
1626     }
1627
1628   /* Row totals. */
1629   for (size_t r = 0; r < n_rows; r++)
1630     {
1631       if (!xt->row_tot[r] && proc->mode != INTEGER)
1632         continue;
1633
1634       double expected_value = xt->row_tot[r] / xt->total;
1635       double entries[] = {
1636         [CRS_CL_COUNT] = xt->row_tot[r],
1637         [CRS_CL_ROW] = 100.0,
1638         [CRS_CL_COLUMN] = expected_value * 100.,
1639         [CRS_CL_TOTAL] = expected_value * 100.,
1640         [CRS_CL_EXPECTED] = expected_value,
1641         [CRS_CL_RESIDUAL] = SYSMIS,
1642         [CRS_CL_SRESIDUAL] = SYSMIS,
1643         [CRS_CL_ASRESIDUAL] = SYSMIS,
1644       };
1645       for (size_t i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1646         {
1647           int cell = proc->a_cells[i];
1648           double entry = entries[cell];
1649           if (entry != SYSMIS)
1650             {
1651               indexes[ROW_VAR + 1] = r;
1652               indexes[COL_VAR + 1] = n_cols;
1653               indexes[0] = crs_leaves[cell];
1654               pivot_table_put (table, indexes, table->n_dimensions,
1655                                pivot_value_new_number (entry));
1656             }
1657         }
1658     }
1659
1660   for (size_t c = 0; c <= n_cols; c++)
1661     {
1662       if (c < n_cols && !xt->col_tot[c] && proc->mode != INTEGER)
1663         continue;
1664
1665       double ct = c < n_cols ? xt->col_tot[c] : xt->total;
1666       double expected_value = ct / xt->total;
1667       double entries[] = {
1668         [CRS_CL_COUNT] = ct,
1669         [CRS_CL_ROW] = expected_value * 100.0,
1670         [CRS_CL_COLUMN] = 100.0,
1671         [CRS_CL_TOTAL] = expected_value * 100.,
1672         [CRS_CL_EXPECTED] = expected_value,
1673         [CRS_CL_RESIDUAL] = SYSMIS,
1674         [CRS_CL_SRESIDUAL] = SYSMIS,
1675         [CRS_CL_ASRESIDUAL] = SYSMIS,
1676       };
1677       for (size_t i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1678         {
1679           int cell = proc->a_cells[i];
1680           double entry = entries[cell];
1681           if (entry != SYSMIS)
1682             {
1683               indexes[ROW_VAR + 1] = n_rows;
1684               indexes[COL_VAR + 1] = c;
1685               indexes[0] = crs_leaves[cell];
1686               pivot_table_put (table, indexes, table->n_dimensions,
1687                                pivot_value_new_number (entry));
1688             }
1689         }
1690     }
1691
1692   free (indexes);
1693 }
1694
1695 static void calc_r (struct crosstabulation *,
1696                     double *XT, double *Y, double *, double *, double *);
1697 static void calc_chisq (struct crosstabulation *,
1698                         double[N_CHISQ], int[N_CHISQ], double *, double *);
1699
1700 /* Display chi-square statistics. */
1701 static void
1702 display_chisq (struct crosstabulation *xt, struct pivot_table *chisq)
1703 {
1704   double chisq_v[N_CHISQ];
1705   double fisher1, fisher2;
1706   int df[N_CHISQ];
1707   calc_chisq (xt, chisq_v, df, &fisher1, &fisher2);
1708
1709   size_t *indexes = xnmalloc (chisq->n_dimensions, sizeof *indexes);
1710   assert (xt->n_vars == 2);
1711   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1712     indexes[i + 2] = xt->const_indexes[i];
1713   for (int i = 0; i < N_CHISQ; i++)
1714     {
1715       indexes[0] = i;
1716
1717       double entries[5] = { SYSMIS, SYSMIS, SYSMIS, SYSMIS, SYSMIS };
1718       if (i == 2)
1719         {
1720           entries[3] = fisher2;
1721           entries[4] = fisher1;
1722         }
1723       else if (chisq_v[i] != SYSMIS)
1724         {
1725           entries[0] = chisq_v[i];
1726           entries[1] = df[i];
1727           entries[2] = gsl_cdf_chisq_Q (chisq_v[i], df[i]);
1728         }
1729
1730       for (size_t j = 0; j < sizeof entries / sizeof *entries; j++)
1731         if (entries[j] != SYSMIS)
1732           {
1733             indexes[1] = j;
1734             pivot_table_put (chisq, indexes, chisq->n_dimensions,
1735                              pivot_value_new_number (entries[j]));
1736         }
1737     }
1738
1739   indexes[0] = 5;
1740   indexes[1] = 0;
1741   pivot_table_put (chisq, indexes, chisq->n_dimensions,
1742                    pivot_value_new_number (xt->total));
1743
1744   free (indexes);
1745 }
1746
1747 static int calc_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct crosstabulation *,
1748                            double[N_SYMMETRIC], double[N_SYMMETRIC],
1749                            double[N_SYMMETRIC],
1750                            double[3], double[3], double[3]);
1751
1752 /* Display symmetric measures. */
1753 static void
1754 display_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct crosstabulation *xt,
1755                    struct pivot_table *sym)
1756 {
1757   double sym_v[N_SYMMETRIC], sym_ase[N_SYMMETRIC], sym_t[N_SYMMETRIC];
1758   double somers_d_v[3], somers_d_ase[3], somers_d_t[3];
1759
1760   if (!calc_symmetric (proc, xt, sym_v, sym_ase, sym_t,
1761                        somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
1762     return;
1763
1764   size_t *indexes = xnmalloc (sym->n_dimensions, sizeof *indexes);
1765   assert (xt->n_vars == 2);
1766   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1767     indexes[i + 2] = xt->const_indexes[i];
1768
1769   for (int i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
1770     {
1771       if (sym_v[i] == SYSMIS)
1772         continue;
1773
1774       indexes[1] = i;
1775
1776       double entries[] = { sym_v[i], sym_ase[i], sym_t[i] };
1777       for (size_t j = 0; j < sizeof entries / sizeof *entries; j++)
1778         if (entries[j] != SYSMIS)
1779           {
1780             indexes[0] = j;
1781             pivot_table_put (sym, indexes, sym->n_dimensions,
1782                              pivot_value_new_number (entries[j]));
1783           }
1784     }
1785
1786   indexes[1] = N_SYMMETRIC;
1787   indexes[0] = 0;
1788   struct pivot_value *total = pivot_value_new_number (xt->total);
1789   pivot_value_set_rc (sym, total, PIVOT_RC_COUNT);
1790   pivot_table_put (sym, indexes, sym->n_dimensions, total);
1791
1792   free (indexes);
1793 }
1794
1795 static bool calc_risk (struct crosstabulation *,
1796                        double[], double[], double[], union value *,
1797                        double *);
1798
1799 /* Display risk estimate. */
1800 static void
1801 display_risk (struct crosstabulation *xt, struct pivot_table *risk,
1802               struct pivot_dimension *risk_statistics)
1803 {
1804   double risk_v[3], lower[3], upper[3], n_valid;
1805   union value c[2];
1806   if (!calc_risk (xt, risk_v, upper, lower, c, &n_valid))
1807     return;
1808
1809   size_t *indexes = xnmalloc (risk->n_dimensions, sizeof *indexes);
1810   assert (xt->n_vars == 2);
1811   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1812     indexes[i + 2] = xt->const_indexes[i];
1813
1814   for (int i = 0; i < 3; i++)
1815     {
1816       const struct variable *cv = xt->vars[COL_VAR].var;
1817       const struct variable *rv = xt->vars[ROW_VAR].var;
1818
1819       if (risk_v[i] == SYSMIS)
1820         continue;
1821
1822       struct string label = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1823       switch (i)
1824         {
1825         case 0:
1826           ds_put_format (&label, _("Odds Ratio for %s"), var_to_string (rv));
1827           ds_put_cstr (&label, " (");
1828           var_append_value_name (rv, &c[0], &label);
1829           ds_put_cstr (&label, " / ");
1830           var_append_value_name (rv, &c[1], &label);
1831           ds_put_cstr (&label, ")");
1832           break;
1833         case 1:
1834         case 2:
1835           ds_put_format (&label, _("For cohort %s = "), var_to_string (cv));
1836           var_append_value_name (cv, &xt->vars[ROW_VAR].values[i - 1], &label);
1837           break;
1838         }
1839
1840       indexes[1] = pivot_category_create_leaf (
1841         risk_statistics->root,
1842         pivot_value_new_user_text_nocopy (ds_steal_cstr (&label)));
1843
1844       double entries[] = { risk_v[i], lower[i], upper[i] };
1845       for (size_t j = 0; j < sizeof entries / sizeof *entries; j++)
1846         {
1847           indexes[0] = j;
1848           pivot_table_put (risk, indexes, risk->n_dimensions,
1849                            pivot_value_new_number (entries[i]));
1850         }
1851     }
1852   indexes[1] = pivot_category_create_leaf (
1853     risk_statistics->root,
1854     pivot_value_new_text (N_("N of Valid Cases")));
1855   indexes[0] = 0;
1856   pivot_table_put (risk, indexes, risk->n_dimensions,
1857                    pivot_value_new_number (n_valid));
1858   free (indexes);
1859 }
1860
1861 static int calc_directional (struct crosstabs_proc *, struct crosstabulation *,
1862                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL],
1863                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL]);
1864
1865 /* Display directional measures. */
1866 static void
1867 display_directional (struct crosstabs_proc *proc,
1868                      struct crosstabulation *xt, struct pivot_table *direct)
1869 {
1870   double direct_v[N_DIRECTIONAL];
1871   double direct_ase[N_DIRECTIONAL];
1872   double direct_t[N_DIRECTIONAL];
1873   double sig[N_DIRECTIONAL];
1874   if (!calc_directional (proc, xt, direct_v, direct_ase, direct_t, sig))
1875     return;
1876
1877   size_t *indexes = xnmalloc (direct->n_dimensions, sizeof *indexes);
1878   assert (xt->n_vars == 2);
1879   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1880     indexes[i + 2] = xt->const_indexes[i];
1881
1882   for (int i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
1883     {
1884       if (direct_v[i] == SYSMIS)
1885         continue;
1886
1887       indexes[1] = i;
1888
1889       double entries[] = {
1890         direct_v[i], direct_ase[i], direct_t[i], sig[i],
1891       };
1892       for (size_t j = 0; j < sizeof entries / sizeof *entries; j++)
1893         if (entries[j] != SYSMIS)
1894           {
1895             indexes[0] = j;
1896             pivot_table_put (direct, indexes, direct->n_dimensions,
1897                              pivot_value_new_number (entries[j]));
1898           }
1899     }
1900
1901   free (indexes);
1902 }
1903 \f
1904 /* Statistical calculations. */
1905
1906 /* Returns the value of the logarithm of gamma (factorial) function for an integer
1907    argument XT. */
1908 static double
1909 log_gamma_int (double xt)
1910 {
1911   double r = 0;
1912   int i;
1913
1914   for (i = 2; i < xt; i++)
1915     r += log(i);
1916
1917   return r;
1918 }
1919
1920 /* Calculate P_r as specified in _SPSS Statistical Algorithms_,
1921    Appendix 5. */
1922 static inline double
1923 Pr (int a, int b, int c, int d)
1924 {
1925   return exp (log_gamma_int (a + b + 1.) -  log_gamma_int (a + 1.)
1926             + log_gamma_int (c + d + 1.) - log_gamma_int (b + 1.)
1927             + log_gamma_int (a + c + 1.) - log_gamma_int (c + 1.)
1928             + log_gamma_int (b + d + 1.) - log_gamma_int (d + 1.)
1929             - log_gamma_int (a + b + c + d + 1.));
1930 }
1931
1932 /* Swap the contents of A and B. */
1933 static inline void
1934 swap (int *a, int *b)
1935 {
1936   int t = *a;
1937   *a = *b;
1938   *b = t;
1939 }
1940
1941 /* Calculate significance for Fisher's exact test as specified in
1942    _SPSS Statistical Algorithms_, Appendix 5. */
1943 static void
1944 calc_fisher (int a, int b, int c, int d, double *fisher1, double *fisher2)
1945 {
1946   int xt;
1947   double pn1;
1948
1949   if (MIN (c, d) < MIN (a, b))
1950     swap (&a, &c), swap (&b, &d);
1951   if (MIN (b, d) < MIN (a, c))
1952     swap (&a, &b), swap (&c, &d);
1953   if (b * c < a * d)
1954     {
1955       if (b < c)
1956         swap (&a, &b), swap (&c, &d);
1957       else
1958         swap (&a, &c), swap (&b, &d);
1959     }
1960
1961   pn1 = Pr (a, b, c, d);
1962   *fisher1 = pn1;
1963   for (xt = 1; xt <= a; xt++)
1964     {
1965       *fisher1 += Pr (a - xt, b + xt, c + xt, d - xt);
1966     }
1967
1968   *fisher2 = *fisher1;
1969
1970   for (xt = 1; xt <= b; xt++)
1971     {
1972       double p = Pr (a + xt, b - xt, c - xt, d + xt);
1973       if (p < pn1)
1974         *fisher2 += p;
1975     }
1976 }
1977
1978 /* Calculates chi-squares into CHISQ.  MAT is a matrix with N_COLS
1979    columns with values COLS and N_ROWS rows with values ROWS.  Values
1980    in the matrix sum to xt->total. */
1981 static void
1982 calc_chisq (struct crosstabulation *xt,
1983             double chisq[N_CHISQ], int df[N_CHISQ],
1984             double *fisher1, double *fisher2)
1985 {
1986   chisq[0] = chisq[1] = 0.;
1987   chisq[2] = chisq[3] = chisq[4] = SYSMIS;
1988   *fisher1 = *fisher2 = SYSMIS;
1989
1990   df[0] = df[1] = (xt->ns_cols - 1) * (xt->ns_rows - 1);
1991
1992   if (xt->ns_rows <= 1 || xt->ns_cols <= 1)
1993     {
1994       chisq[0] = chisq[1] = SYSMIS;
1995       return;
1996     }
1997
1998   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
1999   FOR_EACH_POPULATED_ROW (r, xt)
2000     FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (c, xt)
2001       {
2002         const double expected = xt->row_tot[r] * xt->col_tot[c] / xt->total;
2003         const double freq = xt->mat[n_cols * r + c];
2004         const double residual = freq - expected;
2005
2006         chisq[0] += residual * residual / expected;
2007         if (freq)
2008           chisq[1] += freq * log (expected / freq);
2009       }
2010
2011   if (chisq[0] == 0.)
2012     chisq[0] = SYSMIS;
2013
2014   if (chisq[1] != 0.)
2015     chisq[1] *= -2.;
2016   else
2017     chisq[1] = SYSMIS;
2018
2019   /* Calculate Yates and Fisher exact test. */
2020   if (xt->ns_cols == 2 && xt->ns_rows == 2)
2021     {
2022       double f11, f12, f21, f22;
2023
2024       {
2025         int nz_cols[2];
2026
2027         int j = 0;
2028         FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (c, xt)
2029           {
2030             nz_cols[j++] = c;
2031             if (j == 2)
2032               break;
2033           }
2034         assert (j == 2);
2035
2036         f11 = xt->mat[nz_cols[0]];
2037         f12 = xt->mat[nz_cols[1]];
2038         f21 = xt->mat[nz_cols[0] + n_cols];
2039         f22 = xt->mat[nz_cols[1] + n_cols];
2040       }
2041
2042       /* Yates. */
2043       {
2044         const double xt_ = fabs (f11 * f22 - f12 * f21) - 0.5 * xt->total;
2045
2046         if (xt_ > 0.)
2047           chisq[3] = (xt->total * pow2 (xt_)
2048                       / (f11 + f12) / (f21 + f22)
2049                       / (f11 + f21) / (f12 + f22));
2050         else
2051           chisq[3] = 0.;
2052
2053         df[3] = 1.;
2054       }
2055
2056       /* Fisher. */
2057       calc_fisher (f11 + .5, f12 + .5, f21 + .5, f22 + .5, fisher1, fisher2);
2058     }
2059
2060   /* Calculate Mantel-Haenszel. */
2061   if (var_is_numeric (xt->vars[ROW_VAR].var)
2062       && var_is_numeric (xt->vars[COL_VAR].var))
2063     {
2064       double r, ase_0, ase_1;
2065       calc_r (xt, (double *) xt->vars[ROW_VAR].values,
2066               (double *) xt->vars[COL_VAR].values,
2067               &r, &ase_0, &ase_1);
2068
2069       chisq[4] = (xt->total - 1.) * r * r;
2070       df[4] = 1;
2071     }
2072 }
2073
2074 /* Calculate the value of Pearson's r.  r is stored into R, its T value into
2075    T, and standard error into ERROR.  The row and column values must be
2076    passed in XT and Y. */
2077 static void
2078 calc_r (struct crosstabulation *xt,
2079         double *XT, double *Y, double *r, double *t, double *error)
2080 {
2081   size_t n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
2082   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
2083   double SX, SY, S, T;
2084   double Xbar, Ybar;
2085   double sum_XYf, sum_X2Y2f;
2086   double sum_Xr, sum_X2r;
2087   double sum_Yc, sum_Y2c;
2088   int i, j;
2089
2090   for (sum_X2Y2f = sum_XYf = 0., i = 0; i < n_rows; i++)
2091     for (j = 0; j < n_cols; j++)
2092       {
2093         double fij = xt->mat[j + i * n_cols];
2094         double product = XT[i] * Y[j];
2095         double temp = fij * product;
2096         sum_XYf += temp;
2097         sum_X2Y2f += temp * product;
2098       }
2099
2100   for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < n_rows; i++)
2101     {
2102       sum_Xr += XT[i] * xt->row_tot[i];
2103       sum_X2r += pow2 (XT[i]) * xt->row_tot[i];
2104     }
2105   Xbar = sum_Xr / xt->total;
2106
2107   for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < n_cols; i++)
2108     {
2109       sum_Yc += Y[i] * xt->col_tot[i];
2110       sum_Y2c += Y[i] * Y[i] * xt->col_tot[i];
2111     }
2112   Ybar = sum_Yc / xt->total;
2113
2114   S = sum_XYf - sum_Xr * sum_Yc / xt->total;
2115   SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / xt->total;
2116   SY = sum_Y2c - pow2 (sum_Yc) / xt->total;
2117   T = sqrt (SX * SY);
2118   *r = S / T;
2119   *t = *r / sqrt (1 - pow2 (*r)) * sqrt (xt->total - 2);
2120
2121   {
2122     double s, c, y, t;
2123
2124     for (s = c = 0., i = 0; i < n_rows; i++)
2125       for (j = 0; j < n_cols; j++)
2126         {
2127           double Xresid, Yresid;
2128           double temp;
2129
2130           Xresid = XT[i] - Xbar;
2131           Yresid = Y[j] - Ybar;
2132           temp = (T * Xresid * Yresid
2133                   - ((S / (2. * T))
2134                      * (Xresid * Xresid * SY + Yresid * Yresid * SX)));
2135           y = xt->mat[j + i * n_cols] * temp * temp - c;
2136           t = s + y;
2137           c = (t - s) - y;
2138           s = t;
2139         }
2140     *error = sqrt (s) / (T * T);
2141   }
2142 }
2143
2144 /* Calculate symmetric statistics and their asymptotic standard
2145    errors.  Returns 0 if none could be calculated. */
2146 static int
2147 calc_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct crosstabulation *xt,
2148                 double v[N_SYMMETRIC], double ase[N_SYMMETRIC],
2149                 double t[N_SYMMETRIC],
2150                 double somers_d_v[3], double somers_d_ase[3],
2151                 double somers_d_t[3])
2152 {
2153   size_t n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
2154   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
2155   int q, i;
2156
2157   q = MIN (xt->ns_rows, xt->ns_cols);
2158   if (q <= 1)
2159     return 0;
2160
2161   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
2162     v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2163
2164   /* Phi, Cramer's V, contingency coefficient. */
2165   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)))
2166     {
2167       double Xp = 0.;   /* Pearson chi-square. */
2168
2169       FOR_EACH_POPULATED_ROW (r, xt)
2170         FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (c, xt)
2171           {
2172             double expected = xt->row_tot[r] * xt->col_tot[c] / xt->total;
2173             double freq = xt->mat[n_cols * r + c];
2174             double residual = freq - expected;
2175
2176             Xp += residual * residual / expected;
2177           }
2178
2179       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_PHI))
2180         {
2181           v[0] = sqrt (Xp / xt->total);
2182           v[1] = sqrt (Xp / (xt->total * (q - 1)));
2183         }
2184       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CC))
2185         v[2] = sqrt (Xp / (Xp + xt->total));
2186     }
2187
2188   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
2189                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_D)))
2190     {
2191       double *cum;
2192       double Dr, Dc;
2193       double P, Q;
2194       double btau_cum, ctau_cum, gamma_cum, d_yx_cum, d_xy_cum;
2195       double btau_var;
2196       int r, c;
2197
2198       Dr = Dc = pow2 (xt->total);
2199       for (r = 0; r < n_rows; r++)
2200         Dr -= pow2 (xt->row_tot[r]);
2201       for (c = 0; c < n_cols; c++)
2202         Dc -= pow2 (xt->col_tot[c]);
2203
2204       cum = xnmalloc (n_cols * n_rows, sizeof *cum);
2205       for (c = 0; c < n_cols; c++)
2206         {
2207           double ct = 0.;
2208
2209           for (r = 0; r < n_rows; r++)
2210             cum[c + r * n_cols] = ct += xt->mat[c + r * n_cols];
2211         }
2212
2213       /* P and Q. */
2214       {
2215         int i, j;
2216         double Cij, Dij;
2217
2218         P = Q = 0.;
2219         for (i = 0; i < n_rows; i++)
2220           {
2221             Cij = Dij = 0.;
2222
2223             for (j = 1; j < n_cols; j++)
2224               Cij += xt->col_tot[j] - cum[j + i * n_cols];
2225
2226             if (i > 0)
2227               for (j = 1; j < n_cols; j++)
2228                 Dij += cum[j + (i - 1) * n_cols];
2229
2230             for (j = 0;;)
2231               {
2232                 double fij = xt->mat[j + i * n_cols];
2233                 P += fij * Cij;
2234                 Q += fij * Dij;
2235
2236                 if (++j == n_cols)
2237                   break;
2238                 assert (j < n_cols);
2239
2240                 Cij -= xt->col_tot[j] - cum[j + i * n_cols];
2241                 Dij += xt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * n_cols];
2242
2243                 if (i > 0)
2244                   {
2245                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * n_cols];
2246                     Dij -= cum[j + (i - 1) * n_cols];
2247                   }
2248               }
2249           }
2250       }
2251
2252       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2253         v[3] = (P - Q) / sqrt (Dr * Dc);
2254       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2255         v[4] = (q * (P - Q)) / (pow2 (xt->total) * (q - 1));
2256       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2257         v[5] = (P - Q) / (P + Q);
2258
2259       /* ASE for tau-b, tau-c, gamma.  Calculations could be
2260          eliminated here, at expense of memory.  */
2261       {
2262         int i, j;
2263         double Cij, Dij;
2264
2265         btau_cum = ctau_cum = gamma_cum = d_yx_cum = d_xy_cum = 0.;
2266         for (i = 0; i < n_rows; i++)
2267           {
2268             Cij = Dij = 0.;
2269
2270             for (j = 1; j < n_cols; j++)
2271               Cij += xt->col_tot[j] - cum[j + i * n_cols];
2272
2273             if (i > 0)
2274               for (j = 1; j < n_cols; j++)
2275                 Dij += cum[j + (i - 1) * n_cols];
2276
2277             for (j = 0;;)
2278               {
2279                 double fij = xt->mat[j + i * n_cols];
2280
2281                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2282                   {
2283                     const double temp = (2. * sqrt (Dr * Dc) * (Cij - Dij)
2284                                          + v[3] * (xt->row_tot[i] * Dc
2285                                                    + xt->col_tot[j] * Dr));
2286                     btau_cum += fij * temp * temp;
2287                   }
2288
2289                 {
2290                   const double temp = Cij - Dij;
2291                   ctau_cum += fij * temp * temp;
2292                 }
2293
2294                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2295                   {
2296                     const double temp = Q * Cij - P * Dij;
2297                     gamma_cum += fij * temp * temp;
2298                   }
2299
2300                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2301                   {
2302                     d_yx_cum += fij * pow2 (Dr * (Cij - Dij)
2303                                             - (P - Q) * (xt->total - xt->row_tot[i]));
2304                     d_xy_cum += fij * pow2 (Dc * (Dij - Cij)
2305                                             - (Q - P) * (xt->total - xt->col_tot[j]));
2306                   }
2307
2308                 if (++j == n_cols)
2309                   break;
2310                 assert (j < n_cols);
2311
2312                 Cij -= xt->col_tot[j] - cum[j + i * n_cols];
2313                 Dij += xt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * n_cols];
2314
2315                 if (i > 0)
2316                   {
2317                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * n_cols];
2318                     Dij -= cum[j + (i - 1) * n_cols];
2319                   }
2320               }
2321           }
2322       }
2323
2324       btau_var = ((btau_cum
2325                    - (xt->total * pow2 (xt->total * (P - Q) / sqrt (Dr * Dc) * (Dr + Dc))))
2326                   / pow2 (Dr * Dc));
2327       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2328         {
2329           ase[3] = sqrt (btau_var);
2330           t[3] = v[3] / (2 * sqrt ((ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / xt->total)
2331                                    / (Dr * Dc)));
2332         }
2333       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2334         {
2335           ase[4] = ((2 * q / ((q - 1) * pow2 (xt->total)))
2336                     * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / xt->total));
2337           t[4] = v[4] / ase[4];
2338         }
2339       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2340         {
2341           ase[5] = ((4. / ((P + Q) * (P + Q))) * sqrt (gamma_cum));
2342           t[5] = v[5] / (2. / (P + Q)
2343                          * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / xt->total));
2344         }
2345       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2346         {
2347           somers_d_v[0] = (P - Q) / (.5 * (Dc + Dr));
2348           somers_d_ase[0] = SYSMIS;
2349           somers_d_t[0] = (somers_d_v[0]
2350                            / (4 / (Dc + Dr)
2351                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / xt->total)));
2352           somers_d_v[1] = (P - Q) / Dc;
2353           somers_d_ase[1] = 2. / pow2 (Dc) * sqrt (d_xy_cum);
2354           somers_d_t[1] = (somers_d_v[1]
2355                            / (2. / Dc
2356                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / xt->total)));
2357           somers_d_v[2] = (P - Q) / Dr;
2358           somers_d_ase[2] = 2. / pow2 (Dr) * sqrt (d_yx_cum);
2359           somers_d_t[2] = (somers_d_v[2]
2360                            / (2. / Dr
2361                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / xt->total)));
2362         }
2363
2364       free (cum);
2365     }
2366
2367   /* Spearman correlation, Pearson's r. */
2368   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CORR))
2369     {
2370       double *R = xmalloc (sizeof *R * n_rows);
2371       double *C = xmalloc (sizeof *C * n_cols);
2372
2373       {
2374         double y, t, c = 0., s = 0.;
2375         int i = 0;
2376
2377         for (;;)
2378           {
2379             R[i] = s + (xt->row_tot[i] + 1.) / 2.;
2380             y = xt->row_tot[i] - c;
2381             t = s + y;
2382             c = (t - s) - y;
2383             s = t;
2384             if (++i == n_rows)
2385               break;
2386             assert (i < n_rows);
2387           }
2388       }
2389
2390       {
2391         double y, t, c = 0., s = 0.;
2392         int j = 0;
2393
2394         for (;;)
2395           {
2396             C[j] = s + (xt->col_tot[j] + 1.) / 2;
2397             y = xt->col_tot[j] - c;
2398             t = s + y;
2399             c = (t - s) - y;
2400             s = t;
2401             if (++j == n_cols)
2402               break;
2403             assert (j < n_cols);
2404           }
2405       }
2406
2407       calc_r (xt, R, C, &v[6], &t[6], &ase[6]);
2408
2409       free (R);
2410       free (C);
2411
2412       calc_r (xt, (double *) xt->vars[ROW_VAR].values,
2413               (double *) xt->vars[COL_VAR].values,
2414               &v[7], &t[7], &ase[7]);
2415     }
2416
2417   /* Cohen's kappa. */
2418   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_KAPPA) && xt->ns_rows == xt->ns_cols)
2419     {
2420       double ase_under_h0;
2421       double sum_fii, sum_rici, sum_fiiri_ci, sum_fijri_ci2, sum_riciri_ci;
2422       int i, j;
2423
2424       for (sum_fii = sum_rici = sum_fiiri_ci = sum_riciri_ci = 0., i = j = 0;
2425            i < xt->ns_rows; i++, j++)
2426         {
2427           double prod, sum;
2428
2429           while (xt->col_tot[j] == 0.)
2430             j++;
2431
2432           prod = xt->row_tot[i] * xt->col_tot[j];
2433           sum = xt->row_tot[i] + xt->col_tot[j];
2434
2435           sum_fii += xt->mat[j + i * n_cols];
2436           sum_rici += prod;
2437           sum_fiiri_ci += xt->mat[j + i * n_cols] * sum;
2438           sum_riciri_ci += prod * sum;
2439         }
2440       for (sum_fijri_ci2 = 0., i = 0; i < xt->ns_rows; i++)
2441         for (j = 0; j < xt->ns_cols; j++)
2442           {
2443             double sum = xt->row_tot[i] + xt->col_tot[j];
2444             sum_fijri_ci2 += xt->mat[j + i * n_cols] * sum * sum;
2445           }
2446
2447       v[8] = (xt->total * sum_fii - sum_rici) / (pow2 (xt->total) - sum_rici);
2448
2449       ase_under_h0 = sqrt ((pow2 (xt->total) * sum_rici
2450                             + sum_rici * sum_rici
2451                             - xt->total * sum_riciri_ci)
2452                            / (xt->total * (pow2 (xt->total) - sum_rici) * (pow2 (xt->total) - sum_rici)));
2453
2454       ase[8] = sqrt (xt->total * (((sum_fii * (xt->total - sum_fii))
2455                                 / pow2 (pow2 (xt->total) - sum_rici))
2456                                + ((2. * (xt->total - sum_fii)
2457                                    * (2. * sum_fii * sum_rici
2458                                       - xt->total * sum_fiiri_ci))
2459                                   / pow3 (pow2 (xt->total) - sum_rici))
2460                                + (pow2 (xt->total - sum_fii)
2461                                   * (xt->total * sum_fijri_ci2 - 4.
2462                                      * sum_rici * sum_rici)
2463                                   / pow4 (pow2 (xt->total) - sum_rici))));
2464
2465       t[8] = v[8] / ase_under_h0;
2466     }
2467
2468   return 1;
2469 }
2470
2471 /* Calculate risk estimate. */
2472 static bool
2473 calc_risk (struct crosstabulation *xt,
2474            double *value, double *upper, double *lower, union value *c,
2475            double *n_valid)
2476 {
2477   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
2478   double f11, f12, f21, f22;
2479   double v;
2480
2481   for (int i = 0; i < 3; i++)
2482     value[i] = upper[i] = lower[i] = SYSMIS;
2483
2484   if (xt->ns_rows != 2 || xt->ns_cols != 2)
2485     return false;
2486
2487   {
2488     /* Find populated columns. */
2489     int nz_cols[2];
2490     int n = 0;
2491     FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (c, xt)
2492       nz_cols[n++] = c;
2493     assert (n == 2);
2494
2495     /* Find populated rows. */
2496     int nz_rows[2];
2497     n = 0;
2498     FOR_EACH_POPULATED_ROW (r, xt)
2499       nz_rows[n++] = r;
2500     assert (n == 2);
2501
2502     f11 = xt->mat[nz_cols[0] + n_cols * nz_rows[0]];
2503     f12 = xt->mat[nz_cols[1] + n_cols * nz_rows[0]];
2504     f21 = xt->mat[nz_cols[0] + n_cols * nz_rows[1]];
2505     f22 = xt->mat[nz_cols[1] + n_cols * nz_rows[1]];
2506     *n_valid = f11 + f12 + f21 + f22;
2507
2508     c[0] = xt->vars[COL_VAR].values[nz_cols[0]];
2509     c[1] = xt->vars[COL_VAR].values[nz_cols[1]];
2510   }
2511
2512   value[0] = (f11 * f22) / (f12 * f21);
2513   v = sqrt (1. / f11 + 1. / f12 + 1. / f21 + 1. / f22);
2514   lower[0] = value[0] * exp (-1.960 * v);
2515   upper[0] = value[0] * exp (1.960 * v);
2516
2517   value[1] = (f11 * (f21 + f22)) / (f21 * (f11 + f12));
2518   v = sqrt ((f12 / (f11 * (f11 + f12)))
2519             + (f22 / (f21 * (f21 + f22))));
2520   lower[1] = value[1] * exp (-1.960 * v);
2521   upper[1] = value[1] * exp (1.960 * v);
2522
2523   value[2] = (f12 * (f21 + f22)) / (f22 * (f11 + f12));
2524   v = sqrt ((f11 / (f12 * (f11 + f12)))
2525             + (f21 / (f22 * (f21 + f22))));
2526   lower[2] = value[2] * exp (-1.960 * v);
2527   upper[2] = value[2] * exp (1.960 * v);
2528
2529   return true;
2530 }
2531
2532 /* Calculate directional measures. */
2533 static int
2534 calc_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct crosstabulation *xt,
2535                   double v[N_DIRECTIONAL], double ase[N_DIRECTIONAL],
2536                   double t[N_DIRECTIONAL], double sig[N_DIRECTIONAL])
2537 {
2538   size_t n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
2539   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
2540   for (int i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2541     v[i] = ase[i] = t[i] = sig[i] = SYSMIS;
2542
2543   /* Lambda. */
2544   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_LAMBDA))
2545     {
2546       /* Find maximum for each row and their sum. */
2547       double *fim = xnmalloc (n_rows, sizeof *fim);
2548       int *fim_index = xnmalloc (n_rows, sizeof *fim_index);
2549       double sum_fim = 0.0;
2550       for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2551         {
2552           double max = xt->mat[i * n_cols];
2553           int index = 0;
2554
2555           for (int j = 1; j < n_cols; j++)
2556             if (xt->mat[j + i * n_cols] > max)
2557               {
2558                 max = xt->mat[j + i * n_cols];
2559                 index = j;
2560               }
2561
2562           fim[i] = max;
2563           sum_fim += max;
2564           fim_index[i] = index;
2565         }
2566
2567       /* Find maximum for each column. */
2568       double *fmj = xnmalloc (n_cols, sizeof *fmj);
2569       int *fmj_index = xnmalloc (n_cols, sizeof *fmj_index);
2570       double sum_fmj = 0.0;
2571       for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2572         {
2573           double max = xt->mat[j];
2574           int index = 0;
2575
2576           for (int i = 1; i < n_rows; i++)
2577             if (xt->mat[j + i * n_cols] > max)
2578               {
2579                 max = xt->mat[j + i * n_cols];
2580                 index = i;
2581               }
2582
2583           fmj[j] = max;
2584           sum_fmj += max;
2585           fmj_index[j] = index;
2586         }
2587
2588       /* Find maximum row total. */
2589       double rm = xt->row_tot[0];
2590       int rm_index = 0;
2591       for (int i = 1; i < n_rows; i++)
2592         if (xt->row_tot[i] > rm)
2593           {
2594             rm = xt->row_tot[i];
2595             rm_index = i;
2596           }
2597
2598       /* Find maximum column total. */
2599       double cm = xt->col_tot[0];
2600       int cm_index = 0;
2601       for (int j = 1; j < n_cols; j++)
2602         if (xt->col_tot[j] > cm)
2603           {
2604             cm = xt->col_tot[j];
2605             cm_index = j;
2606           }
2607
2608       v[0] = (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / (2. * xt->total - rm - cm);
2609       v[1] = (sum_fmj - rm) / (xt->total - rm);
2610       v[2] = (sum_fim - cm) / (xt->total - cm);
2611
2612       /* ASE1 for Y given XT. */
2613       {
2614         double accum = 0.0;
2615         for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2616           if (cm_index == fim_index[i])
2617             accum += fim[i];
2618         ase[2] = sqrt ((xt->total - sum_fim) * (sum_fim + cm - 2. * accum)
2619                        / pow3 (xt->total - cm));
2620       }
2621
2622       /* ASE0 for Y given XT. */
2623       {
2624         double accum = 0.0;
2625         for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2626           if (cm_index != fim_index[i])
2627             accum += (xt->mat[i * n_cols + fim_index[i]]
2628                       + xt->mat[i * n_cols + cm_index]);
2629         t[2] = v[2] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fim - cm) / xt->total) / (xt->total - cm));
2630       }
2631
2632       /* ASE1 for XT given Y. */
2633       {
2634         double accum = 0.0;
2635         for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2636           if (rm_index == fmj_index[j])
2637             accum += fmj[j];
2638         ase[1] = sqrt ((xt->total - sum_fmj) * (sum_fmj + rm - 2. * accum)
2639                        / pow3 (xt->total - rm));
2640       }
2641
2642       /* ASE0 for XT given Y. */
2643       {
2644         double accum = 0.0;
2645         for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2646           if (rm_index != fmj_index[j])
2647             accum += (xt->mat[j + n_cols * fmj_index[j]]
2648                       + xt->mat[j + n_cols * rm_index]);
2649         t[1] = v[1] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fmj - rm) / xt->total) / (xt->total - rm));
2650       }
2651
2652       /* Symmetric ASE0 and ASE1. */
2653       {
2654         double accum0 = 0.0;
2655         double accum1 = 0.0;
2656         for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2657           for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2658             {
2659               int temp0 = (fmj_index[j] == i) + (fim_index[i] == j);
2660               int temp1 = (i == rm_index) + (j == cm_index);
2661               accum0 += xt->mat[j + i * n_cols] * pow2 (temp0 - temp1);
2662               accum1 += (xt->mat[j + i * n_cols]
2663                          * pow2 (temp0 + (v[0] - 1.) * temp1));
2664             }
2665         ase[0] = sqrt (accum1 - 4. * xt->total * v[0] * v[0]) / (2. * xt->total - rm - cm);
2666         t[0] = v[0] / (sqrt (accum0 - pow2 (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / xt->total)
2667                        / (2. * xt->total - rm - cm));
2668       }
2669
2670       for (int i = 0; i < 3; i++)
2671         sig[i] = 2 * gsl_cdf_ugaussian_Q (t[i]);
2672
2673       free (fim);
2674       free (fim_index);
2675       free (fmj);
2676       free (fmj_index);
2677
2678       /* Tau. */
2679       {
2680         double sum_fij2_ri = 0.0;
2681         double sum_fij2_ci = 0.0;
2682         FOR_EACH_POPULATED_ROW (i, xt)
2683           FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (j, xt)
2684             {
2685               double temp = pow2 (xt->mat[j + i * n_cols]);
2686               sum_fij2_ri += temp / xt->row_tot[i];
2687               sum_fij2_ci += temp / xt->col_tot[j];
2688             }
2689
2690         double sum_ri2 = 0.0;
2691         for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2692           sum_ri2 += pow2 (xt->row_tot[i]);
2693
2694         double sum_cj2 = 0.0;
2695         for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2696           sum_cj2 += pow2 (xt->col_tot[j]);
2697
2698         v[3] = (xt->total * sum_fij2_ci - sum_ri2) / (pow2 (xt->total) - sum_ri2);
2699         v[4] = (xt->total * sum_fij2_ri - sum_cj2) / (pow2 (xt->total) - sum_cj2);
2700       }
2701     }
2702
2703   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_UC))
2704     {
2705       double UX = 0.0;
2706       FOR_EACH_POPULATED_ROW (i, xt)
2707         UX -= xt->row_tot[i] / xt->total * log (xt->row_tot[i] / xt->total);
2708
2709       double UY = 0.0;
2710       FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (j, xt)
2711         UY -= xt->col_tot[j] / xt->total * log (xt->col_tot[j] / xt->total);
2712
2713       double UXY = 0.0;
2714       double P = 0.0;
2715       for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2716         for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2717           {
2718             double entry = xt->mat[j + i * n_cols];
2719
2720             if (entry <= 0.)
2721               continue;
2722
2723             P += entry * pow2 (log (xt->col_tot[j] * xt->row_tot[i] / (xt->total * entry)));
2724             UXY -= entry / xt->total * log (entry / xt->total);
2725           }
2726
2727       double ase1_yx = 0.0;
2728       double ase1_xy = 0.0;
2729       double ase1_sym = 0.0;
2730       for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2731         for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2732           {
2733             double entry = xt->mat[j + i * n_cols];
2734
2735             if (entry <= 0.)
2736               continue;
2737
2738             ase1_yx += entry * pow2 (UY * log (entry / xt->row_tot[i])
2739                                     + (UX - UXY) * log (xt->col_tot[j] / xt->total));
2740             ase1_xy += entry * pow2 (UX * log (entry / xt->col_tot[j])
2741                                     + (UY - UXY) * log (xt->row_tot[i] / xt->total));
2742             ase1_sym += entry * pow2 ((UXY
2743                                       * log (xt->row_tot[i] * xt->col_tot[j] / pow2 (xt->total)))
2744                                      - (UX + UY) * log (entry / xt->total));
2745           }
2746
2747       v[5] = 2. * ((UX + UY - UXY) / (UX + UY));
2748       ase[5] = (2. / (xt->total * pow2 (UX + UY))) * sqrt (ase1_sym);
2749       t[5] = SYSMIS;
2750
2751       v[6] = (UX + UY - UXY) / UX;
2752       ase[6] = sqrt (ase1_xy) / (xt->total * UX * UX);
2753       t[6] = v[6] / (sqrt (P - xt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (xt->total * UX));
2754
2755       v[7] = (UX + UY - UXY) / UY;
2756       ase[7] = sqrt (ase1_yx) / (xt->total * UY * UY);
2757       t[7] = v[7] / (sqrt (P - xt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (xt->total * UY));
2758     }
2759
2760   /* Somers' D. */
2761   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2762     {
2763       double v_dummy[N_SYMMETRIC];
2764       double ase_dummy[N_SYMMETRIC];
2765       double t_dummy[N_SYMMETRIC];
2766       double somers_d_v[3];
2767       double somers_d_ase[3];
2768       double somers_d_t[3];
2769
2770       if (calc_symmetric (proc, xt, v_dummy, ase_dummy, t_dummy,
2771                           somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
2772         {
2773           for (int i = 0; i < 3; i++)
2774             {
2775               v[8 + i] = somers_d_v[i];
2776               ase[8 + i] = somers_d_ase[i];
2777               t[8 + i] = somers_d_t[i];
2778               sig[8 + i] = 2 * gsl_cdf_ugaussian_Q (fabs (somers_d_t[i]));
2779             }
2780         }
2781     }
2782
2783   /* Eta. */
2784   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_ETA))
2785     {
2786       /* X dependent. */
2787       double sum_Xr = 0.0;
2788       double sum_X2r = 0.0;
2789       for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2790         {
2791           sum_Xr += xt->vars[ROW_VAR].values[i].f * xt->row_tot[i];
2792           sum_X2r += pow2 (xt->vars[ROW_VAR].values[i].f) * xt->row_tot[i];
2793         }
2794       double SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / xt->total;
2795
2796       double SXW = 0.0;
2797       FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (j, xt)
2798         {
2799           double cum = 0.0;
2800
2801           for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2802             {
2803               SXW += (pow2 (xt->vars[ROW_VAR].values[i].f)
2804                       * xt->mat[j + i * n_cols]);
2805               cum += (xt->vars[ROW_VAR].values[i].f
2806                       * xt->mat[j + i * n_cols]);
2807             }
2808
2809           SXW -= cum * cum / xt->col_tot[j];
2810         }
2811       v[11] = sqrt (1. - SXW / SX);
2812
2813       /* Y dependent. */
2814       double sum_Yc = 0.0;
2815       double sum_Y2c = 0.0;
2816       for (int i = 0; i < n_cols; i++)
2817         {
2818           sum_Yc += xt->vars[COL_VAR].values[i].f * xt->col_tot[i];
2819           sum_Y2c += pow2 (xt->vars[COL_VAR].values[i].f) * xt->col_tot[i];
2820         }
2821       double SY = sum_Y2c - pow2 (sum_Yc) / xt->total;
2822
2823       double SYW = 0.0;
2824       FOR_EACH_POPULATED_ROW (i, xt)
2825         {
2826           double cum = 0.0;
2827           for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2828             {
2829               SYW += (pow2 (xt->vars[COL_VAR].values[j].f)
2830                       * xt->mat[j + i * n_cols]);
2831               cum += (xt->vars[COL_VAR].values[j].f
2832                       * xt->mat[j + i * n_cols]);
2833             }
2834
2835           SYW -= cum * cum / xt->row_tot[i];
2836         }
2837       v[12] = sqrt (1. - SYW / SY);
2838     }
2839
2840   return 1;
2841 }
2842
2843 /*
2844    Local Variables:
2845    mode: c
2846    End:
2847 */