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