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