Convert to utf8 in data_out function.
[pspp-builds.git] / src / language / stats / crosstabs.q
1 /* PSPP - a program for statistical analysis.
2    Copyright (C) 1997-9, 2000, 2006, 2009 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/dictionary.h>
41 #include <data/format.h>
42 #include <data/procedure.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.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/output.h>
60 #include <output/table.h>
61
62 #include "minmax.h"
63 #include "xalloc.h"
64 #include "xsize.h"
65
66 #include "gettext.h"
67 #define _(msgid) gettext (msgid)
68 #define N_(msgid) msgid
69
70 /* (headers) */
71
72 /* (specification)
73    crosstabs (crs_):
74      *^tables=custom;
75      +variables=custom;
76      missing=miss:!table/include/report;
77      +write[wr_]=none,cells,all;
78      +format=fmt:!labels/nolabels/novallabs,
79              val:!avalue/dvalue,
80              indx:!noindex/index,
81              tabl:!tables/notables,
82              box:!box/nobox,
83              pivot:!pivot/nopivot;
84      +cells[cl_]=count,expected,row,column,total,residual,sresidual,
85                  asresidual,all,none;
86      +statistics[st_]=chisq,phi,cc,lambda,uc,none,btau,ctau,risk,gamma,d,
87                       kappa,eta,corr,all.
88 */
89 /* (declarations) */
90 /* (functions) */
91
92 /* Number of chi-square statistics. */
93 #define N_CHISQ 5
94
95 /* Number of symmetric statistics. */
96 #define N_SYMMETRIC 9
97
98 /* Number of directional statistics. */
99 #define N_DIRECTIONAL 13
100
101 /* A single table entry for general mode. */
102 struct table_entry
103   {
104     struct hmap_node node;      /* Entry in hash table. */
105     double freq;                /* Frequency count. */
106     union value values[1];      /* Values. */
107   };
108
109 static size_t
110 table_entry_size (size_t n_values)
111 {
112   return (offsetof (struct table_entry, values)
113           + n_values * sizeof (union value));
114 }
115
116 /* Indexes into the 'vars' member of struct pivot_table and
117    struct crosstab member. */
118 enum
119   {
120     ROW_VAR = 0,                /* Row variable. */
121     COL_VAR = 1                 /* Column variable. */
122     /* Higher indexes cause multiple tables to be output. */
123   };
124
125 /* A crosstabulation of 2 or more variables. */
126 struct pivot_table
127   {
128     struct fmt_spec weight_format; /* Format for weight variable. */
129     double missing;             /* Weight of missing cases. */
130
131     /* Variables (2 or more). */
132     int n_vars;
133     const struct variable **vars;
134
135     /* Constants (0 or more). */
136     int n_consts;
137     const struct variable **const_vars;
138     union value *const_values;
139
140     /* Data. */
141     struct hmap data;
142     struct table_entry **entries;
143     size_t n_entries;
144
145     /* Column values, number of columns. */
146     union value *cols;
147     int n_cols;
148
149     /* Row values, number of rows. */
150     union value *rows;
151     int n_rows;
152
153     /* Number of statistically interesting columns/rows
154        (columns/rows with data in them). */
155     int ns_cols, ns_rows;
156
157     /* Matrix contents. */
158     double *mat;                /* Matrix proper. */
159     double *row_tot;            /* Row totals. */
160     double *col_tot;            /* Column totals. */
161     double total;               /* Grand total. */
162   };
163
164 /* Integer mode variable info. */
165 struct var_range
166   {
167     int min;                    /* Minimum value. */
168     int max;                    /* Maximum value + 1. */
169     int count;                  /* max - min. */
170   };
171
172 static inline struct var_range *
173 get_var_range (const struct variable *v)
174 {
175   return var_get_aux (v);
176 }
177
178 struct crosstabs_proc
179   {
180     const struct dictionary *dict;
181     enum { INTEGER, GENERAL } mode;
182     enum mv_class exclude;
183     bool pivot;
184     bool bad_warn;
185     struct fmt_spec weight_format;
186
187     /* Variables specifies on VARIABLES. */
188     const struct variable **variables;
189     size_t n_variables;
190
191     /* TABLES. */
192     struct pivot_table *pivots;
193     int n_pivots;
194
195     /* CELLS. */
196     int n_cells;                /* Number of cells requested. */
197     unsigned int cells;         /* Bit k is 1 if cell k is requested. */
198     int a_cells[CRS_CL_count];  /* 0...n_cells-1 are the requested cells. */
199
200     /* STATISTICS. */
201     unsigned int statistics;    /* Bit k is 1 if statistic k is requested. */
202   };
203
204 static void
205 init_proc (struct crosstabs_proc *proc, struct dataset *ds)
206 {
207   const struct variable *wv = dict_get_weight (dataset_dict (ds));
208   proc->dict = dataset_dict (ds);
209   proc->bad_warn = true;
210   proc->variables = NULL;
211   proc->n_variables = 0;
212   proc->pivots = NULL;
213   proc->n_pivots = 0;
214   proc->weight_format = wv ? *var_get_print_format (wv) : F_8_0;
215 }
216
217 static void
218 free_proc (struct crosstabs_proc *proc)
219 {
220   struct pivot_table *pt;
221
222   free (proc->variables);
223   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
224     {
225       free (pt->vars);
226       free (pt->const_vars);
227       /* We must not call value_destroy on const_values because
228          it is a wild pointer; it never pointed to anything owned
229          by the pivot_table.
230
231          The rest of the data was allocated and destroyed at a
232          lower level already. */
233       free (pt);
234     }
235 }
236
237 static int internal_cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
238                                    struct crosstabs_proc *);
239 static bool should_tabulate_case (const struct pivot_table *,
240                                   const struct ccase *, enum mv_class exclude);
241 static void tabulate_general_case (struct pivot_table *, const struct ccase *,
242                                    double weight);
243 static void tabulate_integer_case (struct pivot_table *, const struct ccase *,
244                                    double weight);
245 static void postcalc (struct crosstabs_proc *);
246 static void submit (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
247                     struct tab_table *);
248
249 /* Parse and execute CROSSTABS, then clean up. */
250 int
251 cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds)
252 {
253   struct crosstabs_proc proc;
254   int result;
255
256   init_proc (&proc, ds);
257   result = internal_cmd_crosstabs (lexer, ds, &proc);
258   free_proc (&proc);
259
260   return result;
261 }
262
263 /* Parses and executes the CROSSTABS procedure. */
264 static int
265 internal_cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
266                         struct crosstabs_proc *proc)
267 {
268   struct casegrouper *grouper;
269   struct casereader *input, *group;
270   struct cmd_crosstabs cmd;
271   struct pivot_table *pt;
272   bool ok;
273   int i;
274
275   if (!parse_crosstabs (lexer, ds, &cmd, proc))
276     return CMD_FAILURE;
277
278   proc->mode = proc->n_variables ? INTEGER : GENERAL;
279
280   /* CELLS. */
281   if (!cmd.sbc_cells)
282     proc->cells = 1u << CRS_CL_COUNT;
283   else if (cmd.a_cells[CRS_CL_ALL])
284     proc->cells = UINT_MAX;
285   else
286     {
287       proc->cells = 0;
288       for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
289         if (cmd.a_cells[i])
290           proc->cells |= 1u << i;
291       if (proc->cells == 0)
292         proc->cells = ((1u << CRS_CL_COUNT)
293                        | (1u << CRS_CL_ROW)
294                        | (1u << CRS_CL_COLUMN)
295                        | (1u << CRS_CL_TOTAL));
296     }
297   proc->cells &= ((1u << CRS_CL_count) - 1);
298   proc->cells &= ~((1u << CRS_CL_NONE) | (1u << CRS_CL_ALL));
299   proc->n_cells = 0;
300   for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
301     if (proc->cells & (1u << i))
302       proc->a_cells[proc->n_cells++] = i;
303
304   /* STATISTICS. */
305   if (cmd.a_statistics[CRS_ST_ALL])
306     proc->statistics = UINT_MAX;
307   else if (cmd.sbc_statistics)
308     {
309       int i;
310
311       proc->statistics = 0;
312       for (i = 0; i < CRS_ST_count; i++)
313         if (cmd.a_statistics[i])
314           proc->statistics |= 1u << i;
315       if (proc->statistics == 0)
316         proc->statistics |= 1u << CRS_ST_CHISQ;
317     }
318   else
319     proc->statistics = 0;
320
321   /* MISSING. */
322   proc->exclude = (cmd.miss == CRS_TABLE ? MV_ANY
323                    : cmd.miss == CRS_INCLUDE ? MV_SYSTEM
324                    : MV_NEVER);
325   if (proc->mode == GENERAL && proc->mode == MV_NEVER)
326     {
327       msg (SE, _("Missing mode REPORT not allowed in general mode.  "
328                  "Assuming MISSING=TABLE."));
329       proc->mode = MV_ANY;
330     }
331
332   /* PIVOT. */
333   proc->pivot = cmd.pivot == CRS_PIVOT;
334
335   input = casereader_create_filter_weight (proc_open (ds), dataset_dict (ds),
336                                            NULL, NULL);
337   grouper = casegrouper_create_splits (input, dataset_dict (ds));
338   while (casegrouper_get_next_group (grouper, &group))
339     {
340       struct ccase *c;
341
342       /* Output SPLIT FILE variables. */
343       c = casereader_peek (group, 0);
344       if (c != NULL)
345         {
346           output_split_file_values (ds, c);
347           case_unref (c);
348         }
349
350       /* Tabulate. */
351       for (; (c = casereader_read (group)) != NULL; case_unref (c))
352         for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
353           {
354             double weight = dict_get_case_weight (dataset_dict (ds), c,
355                                                   &proc->bad_warn);
356             if (should_tabulate_case (pt, c, proc->exclude))
357               {
358                 if (proc->mode == GENERAL)
359                   tabulate_general_case (pt, c, weight);
360                 else
361                   tabulate_integer_case (pt, c, weight);
362               }
363             else
364               pt->missing += weight;
365           }
366       casereader_destroy (group);
367
368       /* Output. */
369       postcalc (proc);
370     }
371   ok = casegrouper_destroy (grouper);
372   ok = proc_commit (ds) && ok;
373
374   return ok ? CMD_SUCCESS : CMD_CASCADING_FAILURE;
375 }
376
377 /* Parses the TABLES subcommand. */
378 static int
379 crs_custom_tables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
380                    struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
381 {
382   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
383   struct const_var_set *var_set;
384   int n_by;
385   const struct variable ***by = NULL;
386   int *by_iter;
387   size_t *by_nvar = NULL;
388   size_t nx = 1;
389   bool ok = false;
390   int i;
391
392   /* Ensure that this is a TABLES subcommand. */
393   if (!lex_match_id (lexer, "TABLES")
394       && (lex_token (lexer) != T_ID ||
395           dict_lookup_var (dataset_dict (ds), lex_tokid (lexer)) == NULL)
396       && lex_token (lexer) != T_ALL)
397     return 2;
398   lex_match (lexer, '=');
399
400   if (proc->variables != NULL)
401     var_set = const_var_set_create_from_array (proc->variables,
402                                                proc->n_variables);
403   else
404     var_set = const_var_set_create_from_dict (dataset_dict (ds));
405   assert (var_set != NULL);
406
407   for (n_by = 0; ;)
408     {
409       by = xnrealloc (by, n_by + 1, sizeof *by);
410       by_nvar = xnrealloc (by_nvar, n_by + 1, sizeof *by_nvar);
411       if (!parse_const_var_set_vars (lexer, var_set, &by[n_by], &by_nvar[n_by],
412                                      PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH))
413         goto done;
414       if (xalloc_oversized (nx, by_nvar[n_by]))
415         {
416           msg (SE, _("Too many cross-tabulation variables or dimensions."));
417           goto done;
418         }
419       nx *= by_nvar[n_by];
420       n_by++;
421
422       if (!lex_match (lexer, T_BY))
423         {
424           if (n_by < 2)
425             {
426               lex_error (lexer, _("expecting BY"));
427               goto done;
428             }
429           else
430             break;
431         }
432     }
433
434   by_iter = xcalloc (n_by, sizeof *by_iter);
435   proc->pivots = xnrealloc (proc->pivots,
436                             proc->n_pivots + nx, sizeof *proc->pivots);
437   for (i = 0; i < nx; i++)
438     {
439       struct pivot_table *pt = &proc->pivots[proc->n_pivots++];
440       int j;
441
442       pt->weight_format = proc->weight_format;
443       pt->missing = 0.;
444       pt->n_vars = n_by;
445       pt->vars = xmalloc (n_by * sizeof *pt->vars);
446       pt->n_consts = 0;
447       pt->const_vars = NULL;
448       pt->const_values = NULL;
449       hmap_init (&pt->data);
450       pt->entries = NULL;
451       pt->n_entries = 0;
452
453       for (j = 0; j < n_by; j++)
454         pt->vars[j] = by[j][by_iter[j]];
455
456       for (j = n_by - 1; j >= 0; j--)
457         {
458           if (++by_iter[j] < by_nvar[j])
459             break;
460           by_iter[j] = 0;
461         }
462     }
463   free (by_iter);
464   ok = true;
465
466 done:
467   /* All return paths lead here. */
468   for (i = 0; i < n_by; i++)
469     free (by[i]);
470   free (by);
471   free (by_nvar);
472
473   const_var_set_destroy (var_set);
474
475   return ok;
476 }
477
478 /* Parses the VARIABLES subcommand. */
479 static int
480 crs_custom_variables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
481                       struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
482 {
483   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
484   if (proc->n_pivots)
485     {
486       msg (SE, _("VARIABLES must be specified before TABLES."));
487       return 0;
488     }
489
490   lex_match (lexer, '=');
491
492   for (;;)
493     {
494       size_t orig_nv = proc->n_variables;
495       size_t i;
496
497       long min, max;
498
499       if (!parse_variables_const (lexer, dataset_dict (ds),
500                                   &proc->variables, &proc->n_variables,
501                                   (PV_APPEND | PV_NUMERIC
502                                    | PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH)))
503         return 0;
504
505       if (lex_token (lexer) != '(')
506         {
507           lex_error (lexer, "expecting `('");
508           goto lossage;
509         }
510       lex_get (lexer);
511
512       if (!lex_force_int (lexer))
513         goto lossage;
514       min = lex_integer (lexer);
515       lex_get (lexer);
516
517       lex_match (lexer, ',');
518
519       if (!lex_force_int (lexer))
520         goto lossage;
521       max = lex_integer (lexer);
522       if (max < min)
523         {
524           msg (SE, _("Maximum value (%ld) less than minimum value (%ld)."),
525                max, min);
526           goto lossage;
527         }
528       lex_get (lexer);
529
530       if (lex_token (lexer) != ')')
531         {
532           lex_error (lexer, "expecting `)'");
533           goto lossage;
534         }
535       lex_get (lexer);
536
537       for (i = orig_nv; i < proc->n_variables; i++)
538         {
539           struct var_range *vr = xmalloc (sizeof *vr);
540           vr->min = min;
541           vr->max = max + 1.;
542           vr->count = max - min + 1;
543           var_attach_aux (proc->variables[i], vr, var_dtor_free);
544         }
545
546       if (lex_token (lexer) == '/')
547         break;
548     }
549
550   return 1;
551
552  lossage:
553   free (proc->variables);
554   proc->variables = NULL;
555   proc->n_variables = 0;
556   return 0;
557 }
558 \f
559 /* Data file processing. */
560
561 static bool
562 should_tabulate_case (const struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
563                       enum mv_class exclude)
564 {
565   int j;
566   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
567     {
568       const struct variable *var = pt->vars[j];
569       struct var_range *range = get_var_range (var);
570
571       if (var_is_value_missing (var, case_data (c, var), exclude))
572         return false;
573
574       if (range != NULL)
575         {
576           double num = case_num (c, var);
577           if (num < range->min || num > range->max)
578             return false;
579         }
580     }
581   return true;
582 }
583
584 static void
585 tabulate_integer_case (struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
586                        double weight)
587 {
588   struct table_entry *te;
589   size_t hash;
590   int j;
591
592   hash = 0;
593   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
594     {
595       /* Throw away fractional parts of values. */
596       hash = hash_int (case_num (c, pt->vars[j]), hash);
597     }
598
599   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct table_entry, node, hash, &pt->data)
600     {
601       for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
602         if ((int) case_num (c, pt->vars[j]) != (int) te->values[j].f)
603           goto no_match;
604
605       /* Found an existing entry. */
606       te->freq += weight;
607       return;
608
609     no_match: ;
610     }
611
612   /* No existing entry.  Create a new one. */
613   te = xmalloc (table_entry_size (pt->n_vars));
614   te->freq = weight;
615   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
616     te->values[j].f = (int) case_num (c, pt->vars[j]);
617   hmap_insert (&pt->data, &te->node, hash);
618 }
619
620 static void
621 tabulate_general_case (struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
622                        double weight)
623 {
624   struct table_entry *te;
625   size_t hash;
626   int j;
627
628   hash = 0;
629   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
630     {
631       const struct variable *var = pt->vars[j];
632       hash = value_hash (case_data (c, var), var_get_width (var), hash);
633     }
634
635   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct table_entry, node, hash, &pt->data)
636     {
637       for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
638         {
639           const struct variable *var = pt->vars[j];
640           if (!value_equal (case_data (c, var), &te->values[j],
641                             var_get_width (var)))
642             goto no_match;
643         }
644
645       /* Found an existing entry. */
646       te->freq += weight;
647       return;
648
649     no_match: ;
650     }
651
652   /* No existing entry.  Create a new one. */
653   te = xmalloc (table_entry_size (pt->n_vars));
654   te->freq = weight;
655   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
656     {
657       const struct variable *var = pt->vars[j];
658       int width = var_get_width (var);
659       value_init (&te->values[j], width);
660       value_copy (&te->values[j], case_data (c, var), width);
661     }
662   hmap_insert (&pt->data, &te->node, hash);
663 }
664 \f
665 /* Post-data reading calculations. */
666
667 static int compare_table_entry_vars_3way (const struct table_entry *a,
668                                           const struct table_entry *b,
669                                           const struct pivot_table *pt,
670                                           int idx0, int idx1);
671 static int compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_,
672                                      const void *pt_);
673 static void enum_var_values (const struct pivot_table *, int var_idx,
674                              union value **valuesp, int *n_values);
675 static void output_pivot_table (struct crosstabs_proc *,
676                                 struct pivot_table *);
677 static void make_pivot_table_subset (struct pivot_table *pt,
678                                      size_t row0, size_t row1,
679                                      struct pivot_table *subset);
680 static void make_summary_table (struct crosstabs_proc *);
681 static bool find_crosstab (struct pivot_table *, size_t *row0p, size_t *row1p);
682
683 static void
684 postcalc (struct crosstabs_proc *proc)
685 {
686   struct pivot_table *pt;
687
688   /* Convert hash tables into sorted arrays of entries. */
689   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
690     {
691       struct table_entry *e;
692       size_t i;
693
694       pt->n_entries = hmap_count (&pt->data);
695       pt->entries = xnmalloc (pt->n_entries, sizeof *pt->entries);
696       i = 0;
697       HMAP_FOR_EACH (e, struct table_entry, node, &pt->data)
698         pt->entries[i++] = e;
699       hmap_destroy (&pt->data);
700
701       sort (pt->entries, pt->n_entries, sizeof *pt->entries,
702             compare_table_entry_3way, pt);
703     }
704
705   make_summary_table (proc);
706
707   /* Output each pivot table. */
708   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
709     {
710       if (proc->pivot || pt->n_vars == 2)
711         output_pivot_table (proc, pt);
712       else
713         {
714           size_t row0 = 0, row1 = 0;
715           while (find_crosstab (pt, &row0, &row1))
716             {
717               struct pivot_table subset;
718               make_pivot_table_subset (pt, row0, row1, &subset);
719               output_pivot_table (proc, &subset);
720             }
721         }
722     }
723
724   /* Free output and prepare for next split file. */
725   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
726     {
727       size_t i;
728
729       pt->missing = 0.0;
730
731       /* Free only the members that were allocated in this
732          function.  The other pointer members are either both
733          allocated and destroyed at a lower level (in
734          output_pivot_table), or both allocated and destroyed at
735          a higher level (in crs_custom_tables and free_proc,
736          respectively). */
737       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
738         free (pt->entries[i]);
739       free (pt->entries);
740     }
741 }
742
743 static void
744 make_pivot_table_subset (struct pivot_table *pt, size_t row0, size_t row1,
745                          struct pivot_table *subset)
746 {
747   *subset = *pt;
748   if (pt->n_vars > 2)
749     {
750       assert (pt->n_consts == 0);
751       subset->missing = pt->missing;
752       subset->n_vars = 2;
753       subset->vars = pt->vars;
754       subset->n_consts = pt->n_vars - 2;
755       subset->const_vars = pt->vars + 2;
756       subset->const_values = &pt->entries[row0]->values[2];
757     }
758   subset->entries = &pt->entries[row0];
759   subset->n_entries = row1 - row0;
760 }
761
762 static int
763 compare_table_entry_var_3way (const struct table_entry *a,
764                               const struct table_entry *b,
765                               const struct pivot_table *pt,
766                               int idx)
767 {
768   return value_compare_3way (&a->values[idx], &b->values[idx],
769                              var_get_width (pt->vars[idx]));
770 }
771
772 static int
773 compare_table_entry_vars_3way (const struct table_entry *a,
774                                const struct table_entry *b,
775                                const struct pivot_table *pt,
776                                int idx0, int idx1)
777 {
778   int i;
779
780   for (i = idx1 - 1; i >= idx0; i--)
781     {
782       int cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, i);
783       if (cmp != 0)
784         return cmp;
785     }
786   return 0;
787 }
788
789 /* Compare the struct table_entry at *AP to the one at *BP and
790    return a strcmp()-type result. */
791 static int
792 compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_, const void *pt_)
793 {
794   const struct table_entry *const *ap = ap_;
795   const struct table_entry *const *bp = bp_;
796   const struct table_entry *a = *ap;
797   const struct table_entry *b = *bp;
798   const struct pivot_table *pt = pt_;
799   int cmp;
800
801   cmp = compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars);
802   if (cmp != 0)
803     return cmp;
804
805   cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, ROW_VAR);
806   if (cmp != 0)
807     return cmp;
808
809   return compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, COL_VAR);
810 }
811
812 static int
813 find_first_difference (const struct pivot_table *pt, size_t row)
814 {
815   if (row == 0)
816     return pt->n_vars - 1;
817   else
818     {
819       const struct table_entry *a = pt->entries[row];
820       const struct table_entry *b = pt->entries[row - 1];
821       int col;
822
823       for (col = pt->n_vars - 1; col >= 0; col--)
824         if (compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, col))
825           return col;
826       NOT_REACHED ();
827     }
828 }
829
830 /* Output a table summarizing the cases processed. */
831 static void
832 make_summary_table (struct crosstabs_proc *proc)
833 {
834   struct tab_table *summary;
835   struct pivot_table *pt;
836   struct string name;
837   int i;
838
839   summary = tab_create (7, 3 + proc->n_pivots, 1);
840   tab_title (summary, _("Summary."));
841   tab_headers (summary, 1, 0, 3, 0);
842   tab_joint_text (summary, 1, 0, 6, 0, TAB_CENTER, _("Cases"));
843   tab_joint_text (summary, 1, 1, 2, 1, TAB_CENTER, _("Valid"));
844   tab_joint_text (summary, 3, 1, 4, 1, TAB_CENTER, _("Missing"));
845   tab_joint_text (summary, 5, 1, 6, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
846   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 1);
847   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 2);
848   tab_vline (summary, TAL_1, 3, 1, 1);
849   tab_vline (summary, TAL_1, 5, 1, 1);
850   for (i = 0; i < 3; i++)
851     {
852       tab_text (summary, 1 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("N"));
853       tab_text (summary, 2 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("Percent"));
854     }
855   tab_offset (summary, 0, 3);
856
857   ds_init_empty (&name);
858   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
859     {
860       double valid;
861       double n[3];
862       size_t i;
863
864       tab_hline (summary, TAL_1, 0, 6, 0);
865
866       ds_clear (&name);
867       for (i = 0; i < pt->n_vars; i++)
868         {
869           if (i > 0)
870             ds_put_cstr (&name, " * ");
871           ds_put_cstr (&name, var_to_string (pt->vars[i]));
872         }
873       tab_text (summary, 0, 0, TAB_LEFT, ds_cstr (&name));
874
875       valid = 0.;
876       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
877         valid += pt->entries[i]->freq;
878
879       n[0] = valid;
880       n[1] = pt->missing;
881       n[2] = n[0] + n[1];
882       for (i = 0; i < 3; i++)
883         {
884           tab_double (summary, i * 2 + 1, 0, TAB_RIGHT, n[i],
885                       &proc->weight_format);
886           tab_text (summary, i * 2 + 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_PRINTF, "%.1f%%",
887                     n[i] / n[2] * 100.);
888         }
889
890       tab_next_row (summary);
891     }
892   ds_destroy (&name);
893
894   submit (proc, NULL, summary);
895 }
896 \f
897 /* Output. */
898
899 static struct tab_table *create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *,
900                                                 struct pivot_table *);
901 static struct tab_table *create_chisq_table (struct pivot_table *);
902 static struct tab_table *create_sym_table (struct pivot_table *);
903 static struct tab_table *create_risk_table (struct pivot_table *);
904 static struct tab_table *create_direct_table (struct pivot_table *);
905 static void display_dimensions (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
906                                 struct tab_table *, int first_difference);
907 static void display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *,
908                                      struct pivot_table *,
909                                      struct tab_table *);
910 static void display_chisq (struct pivot_table *, struct tab_table *,
911                            bool *showed_fisher);
912 static void display_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
913                                struct tab_table *);
914 static void display_risk (struct pivot_table *, struct tab_table *);
915 static void display_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
916                                  struct tab_table *);
917 static void crosstabs_dim (struct tab_table *, struct outp_driver *,
918                            void *proc);
919 static void table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
920                                  struct tab_table *table, int c, int r,
921                                  unsigned char opt, const union value *v,
922                                  const struct variable *var);
923 static void delete_missing (struct pivot_table *);
924 static void build_matrix (struct pivot_table *);
925
926 /* Output pivot table beginning at PB and continuing until PE,
927    exclusive.  For efficiency, *MATP is a pointer to a matrix that can
928    hold *MAXROWS entries. */
929 static void
930 output_pivot_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
931 {
932   struct tab_table *table = NULL; /* Crosstabulation table. */
933   struct tab_table *chisq = NULL; /* Chi-square table. */
934   bool showed_fisher = false;
935   struct tab_table *sym = NULL;   /* Symmetric measures table. */
936   struct tab_table *risk = NULL;  /* Risk estimate table. */
937   struct tab_table *direct = NULL; /* Directional measures table. */
938   size_t row0, row1;
939
940   enum_var_values (pt, COL_VAR, &pt->cols, &pt->n_cols);
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);
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 (proc, NULL, table);
1027
1028   if (chisq)
1029     {
1030       if (!showed_fisher)
1031         tab_resize (chisq, 4 + (pt->n_vars - 2), -1);
1032       submit (proc, pt, chisq);
1033     }
1034
1035   submit (proc, pt, sym);
1036   submit (proc, pt, risk);
1037   submit (proc, 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   int i;
1148
1149   table = tab_create (pt->n_consts + 1 + pt->n_cols + 1,
1150                       (pt->n_entries / pt->n_cols) * 3 / 2 * proc->n_cells + 10,
1151                       true);
1152   tab_headers (table, pt->n_consts + 1, 0, 2, 0);
1153
1154   /* First header line. */
1155   tab_joint_text (table, pt->n_consts + 1, 0,
1156                   (pt->n_consts + 1) + (pt->n_cols - 1), 0,
1157                   TAB_CENTER | TAT_TITLE, var_get_name (pt->vars[COL_VAR]));
1158
1159   tab_hline (table, TAL_1, pt->n_consts + 1,
1160              pt->n_consts + 2 + pt->n_cols - 2, 1);
1161
1162   /* Second header line. */
1163   for (i = 2; i < pt->n_consts + 2; i++)
1164     tab_joint_text (table, pt->n_consts + 2 - i - 1, 0,
1165                     pt->n_consts + 2 - i - 1, 1,
1166                     TAB_RIGHT | TAT_TITLE, var_to_string (pt->vars[i]));
1167   tab_text (table, pt->n_consts + 2 - 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1168             var_get_name (pt->vars[ROW_VAR]));
1169   for (i = 0; i < pt->n_cols; i++)
1170     table_value_missing (proc, table, pt->n_consts + 2 + i - 1, 1, TAB_RIGHT,
1171                          &pt->cols[i], pt->vars[COL_VAR]);
1172   tab_text (table, pt->n_consts + 2 + pt->n_cols - 1, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
1173
1174   tab_hline (table, TAL_1, 0, pt->n_consts + 2 + pt->n_cols - 1, 2);
1175   tab_vline (table, TAL_1, pt->n_consts + 2 + pt->n_cols - 1, 0, 1);
1176
1177   /* Title. */
1178   ds_init_empty (&title);
1179   for (i = 0; i < pt->n_consts + 2; i++)
1180     {
1181       if (i)
1182         ds_put_cstr (&title, " * ");
1183       ds_put_cstr (&title, var_get_name (pt->vars[i]));
1184     }
1185   for (i = 0; i < pt->n_consts; i++)
1186     {
1187       const struct variable *var = pt->const_vars[i];
1188       size_t ofs;
1189       char *s = NULL;
1190
1191       ds_put_format (&title, ", %s=", var_get_name (var));
1192
1193       /* Insert the formatted value of the variable, then trim
1194          leading spaces in what was just inserted. */
1195       ofs = ds_length (&title);
1196       s = data_out (&pt->const_values[i], dict_get_encoding (proc->dict), var_get_print_format (var));
1197       ds_put_cstr (&title, s);
1198       free (s);
1199       ds_remove (&title, ofs, ss_cspan (ds_substr (&title, ofs, SIZE_MAX),
1200                                         ss_cstr (" ")));
1201     }
1202
1203   ds_put_cstr (&title, " [");
1204   i = 0;
1205   for (t = names; t < &names[n_names]; t++)
1206     if (proc->cells & (1u << t->value))
1207       {
1208         if (i++)
1209           ds_put_cstr (&title, ", ");
1210         ds_put_cstr (&title, gettext (t->name));
1211       }
1212   ds_put_cstr (&title, "].");
1213
1214   tab_title (table, "%s", ds_cstr (&title));
1215   ds_destroy (&title);
1216
1217   tab_offset (table, 0, 2);
1218   return table;
1219 }
1220
1221 static struct tab_table *
1222 create_chisq_table (struct pivot_table *pt)
1223 {
1224   struct tab_table *chisq;
1225
1226   chisq = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1227                       pt->n_entries / pt->n_cols * 3 / 2 * N_CHISQ + 10,
1228                       1);
1229   tab_headers (chisq, 1 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1230
1231   tab_title (chisq, _("Chi-square tests."));
1232
1233   tab_offset (chisq, pt->n_vars - 2, 0);
1234   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1235   tab_text (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1236   tab_text (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("df"));
1237   tab_text (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1238             _("Asymp. Sig. (2-sided)"));
1239   tab_text (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1240             _("Exact. Sig. (2-sided)"));
1241   tab_text (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1242             _("Exact. Sig. (1-sided)"));
1243   tab_offset (chisq, 0, 1);
1244
1245   return chisq;
1246 }
1247
1248 /* Symmetric measures. */
1249 static struct tab_table *
1250 create_sym_table (struct pivot_table *pt)
1251 {
1252   struct tab_table *sym;
1253
1254   sym = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1255                     pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10, 1);
1256   tab_headers (sym, 2 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1257   tab_title (sym, _("Symmetric measures."));
1258
1259   tab_offset (sym, pt->n_vars - 2, 0);
1260   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1261   tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1262   tab_text (sym, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1263   tab_text (sym, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1264   tab_text (sym, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1265   tab_text (sym, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1266   tab_offset (sym, 0, 1);
1267
1268   return sym;
1269 }
1270
1271 /* Risk estimate. */
1272 static struct tab_table *
1273 create_risk_table (struct pivot_table *pt)
1274 {
1275   struct tab_table *risk;
1276
1277   risk = tab_create (4 + (pt->n_vars - 2), pt->n_entries / pt->n_cols * 4 + 10,
1278                      1);
1279   tab_headers (risk, 1 + pt->n_vars - 2, 0, 2, 0);
1280   tab_title (risk, _("Risk estimate."));
1281
1282   tab_offset (risk, pt->n_vars - 2, 0);
1283   tab_joint_text (risk, 2, 0, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE | TAT_PRINTF,
1284                   _("95%% Confidence Interval"));
1285   tab_text (risk, 0, 1, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1286   tab_text (risk, 1, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1287   tab_text (risk, 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Lower"));
1288   tab_text (risk, 3, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Upper"));
1289   tab_hline (risk, TAL_1, 2, 3, 1);
1290   tab_vline (risk, TAL_1, 2, 0, 1);
1291   tab_offset (risk, 0, 2);
1292
1293   return risk;
1294 }
1295
1296 /* Directional measures. */
1297 static struct tab_table *
1298 create_direct_table (struct pivot_table *pt)
1299 {
1300   struct tab_table *direct;
1301
1302   direct = tab_create (7 + (pt->n_vars - 2),
1303                        pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10, 1);
1304   tab_headers (direct, 3 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1305   tab_title (direct, _("Directional measures."));
1306
1307   tab_offset (direct, pt->n_vars - 2, 0);
1308   tab_text (direct, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1309   tab_text (direct, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1310   tab_text (direct, 2, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Type"));
1311   tab_text (direct, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1312   tab_text (direct, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1313   tab_text (direct, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1314   tab_text (direct, 6, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1315   tab_offset (direct, 0, 1);
1316
1317   return direct;
1318 }
1319
1320
1321 /* Delete missing rows and columns for statistical analysis when
1322    /MISSING=REPORT. */
1323 static void
1324 delete_missing (struct pivot_table *pt)
1325 {
1326   int r, c;
1327
1328   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1329     if (var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1330       {
1331         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1332           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1333         pt->ns_rows--;
1334       }
1335
1336
1337   for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1338     if (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1339       {
1340         for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1341           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1342         pt->ns_cols--;
1343       }
1344 }
1345
1346 /* Prepare table T for submission, and submit it. */
1347 static void
1348 submit (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1349         struct tab_table *t)
1350 {
1351   int i;
1352
1353   if (t == NULL)
1354     return;
1355
1356   tab_resize (t, -1, 0);
1357   if (tab_nr (t) == tab_t (t))
1358     {
1359       tab_destroy (t);
1360       return;
1361     }
1362   tab_offset (t, 0, 0);
1363   if (pt != NULL)
1364     for (i = 2; i < pt->n_vars; i++)
1365       tab_text (t, pt->n_vars - i - 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1366                 var_to_string (pt->vars[i]));
1367   tab_box (t, TAL_2, TAL_2, -1, -1, 0, 0, tab_nc (t) - 1, tab_nr (t) - 1);
1368   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_1, tab_l (t), tab_t (t) - 1, tab_nc (t) - 1,
1369            tab_nr (t) - 1);
1370   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_GAP, 0, tab_t (t), tab_l (t) - 1,
1371            tab_nr (t) - 1);
1372   tab_vline (t, TAL_2, tab_l (t), 0, tab_nr (t) - 1);
1373   tab_dim (t, crosstabs_dim, proc);
1374   tab_submit (t);
1375 }
1376
1377 /* Sets the widths of all the columns and heights of all the rows in
1378    table T for driver D. */
1379 static void
1380 crosstabs_dim (struct tab_table *t, struct outp_driver *d, void *proc_)
1381 {
1382   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
1383   int i;
1384
1385   /* Width of a numerical column. */
1386   int c = outp_string_width (d, "0.000000", OUTP_PROPORTIONAL);
1387   if (proc->exclude == MV_NEVER)
1388     c += outp_string_width (d, "M", OUTP_PROPORTIONAL);
1389
1390   /* Set width for header columns. */
1391   if (t->l != 0)
1392     {
1393       size_t i;
1394       int w;
1395
1396       w = d->width - c * (t->nc - t->l);
1397       for (i = 0; i <= t->nc; i++)
1398         w -= t->wrv[i];
1399       w /= t->l;
1400
1401       if (w < d->prop_em_width * 8)
1402         w = d->prop_em_width * 8;
1403
1404       if (w > d->prop_em_width * 15)
1405         w = d->prop_em_width * 15;
1406
1407       for (i = 0; i < t->l; i++)
1408         t->w[i] = w;
1409     }
1410
1411   for (i = t->l; i < t->nc; i++)
1412     t->w[i] = c;
1413
1414   for (i = 0; i < t->nr; i++)
1415     t->h[i] = tab_natural_height (t, d, i);
1416 }
1417
1418 static bool
1419 find_crosstab (struct pivot_table *pt, size_t *row0p, size_t *row1p)
1420 {
1421   size_t row0 = *row1p;
1422   size_t row1;
1423
1424   if (row0 >= pt->n_entries)
1425     return false;
1426
1427   for (row1 = row0 + 1; row1 < pt->n_entries; row1++)
1428     {
1429       struct table_entry *a = pt->entries[row0];
1430       struct table_entry *b = pt->entries[row1];
1431       if (compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars) != 0)
1432         break;
1433     }
1434   *row0p = row0;
1435   *row1p = row1;
1436   return true;
1437 }
1438
1439 /* Compares `union value's A_ and B_ and returns a strcmp()-like
1440    result.  WIDTH_ points to an int which is either 0 for a
1441    numeric value or a string width for a string value. */
1442 static int
1443 compare_value_3way (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1444 {
1445   const union value *a = a_;
1446   const union value *b = b_;
1447   const int *width = width_;
1448
1449   return value_compare_3way (a, b, *width);
1450 }
1451
1452 /* Given an array of ENTRY_CNT table_entry structures starting at
1453    ENTRIES, creates a sorted list of the values that the variable
1454    with index VAR_IDX takes on.  The values are returned as a
1455    malloc()'d array stored in *VALUES, with the number of values
1456    stored in *VALUE_CNT.
1457    */
1458 static void
1459 enum_var_values (const struct pivot_table *pt, int var_idx,
1460                  union value **valuesp, int *n_values)
1461 {
1462   const struct variable *var = pt->vars[var_idx];
1463   struct var_range *range = get_var_range (var);
1464   union value *values;
1465   size_t i;
1466
1467   if (range)
1468     {
1469       values = *valuesp = xnmalloc (range->count, sizeof *values);
1470       *n_values = range->count;
1471       for (i = 0; i < range->count; i++)
1472         values[i].f = range->min + i;
1473     }
1474   else
1475     {
1476       int width = var_get_width (var);
1477       struct hmapx_node *node;
1478       const union value *iter;
1479       struct hmapx set;
1480
1481       hmapx_init (&set);
1482       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
1483         {
1484           const struct table_entry *te = pt->entries[i];
1485           const union value *value = &te->values[var_idx];
1486           size_t hash = value_hash (value, width, 0);
1487
1488           HMAPX_FOR_EACH_WITH_HASH (iter, node, hash, &set)
1489             if (value_equal (iter, value, width))
1490               goto next_entry;
1491
1492           hmapx_insert (&set, (union value *) value, hash);
1493
1494         next_entry: ;
1495         }
1496
1497       *n_values = hmapx_count (&set);
1498       values = *valuesp = xnmalloc (*n_values, sizeof *values);
1499       i = 0;
1500       HMAPX_FOR_EACH (iter, node, &set)
1501         values[i++] = *iter;
1502       hmapx_destroy (&set);
1503
1504       sort (values, *n_values, sizeof *values, compare_value_3way, &width);
1505     }
1506 }
1507
1508 /* Sets cell (C,R) in TABLE, with options OPT, to have a value taken
1509    from V, displayed with print format spec from variable VAR.  When
1510    in REPORT missing-value mode, missing values have an M appended. */
1511 static void
1512 table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
1513                      struct tab_table *table, int c, int r, unsigned char opt,
1514                      const union value *v, const struct variable *var)
1515 {
1516   struct substring s;
1517   char *ss;
1518   const struct fmt_spec *print = var_get_print_format (var);
1519
1520   const char *label = var_lookup_value_label (var, v);
1521   if (label)
1522     {
1523       tab_text (table, c, r, TAB_LEFT, label);
1524       return;
1525     }
1526
1527   s.string = tab_alloc (table, print->w);
1528   ss = data_out (v, dict_get_encoding (proc->dict), print);
1529   strcpy (s.string, ss);
1530   free (ss);
1531   s.length = print->w;
1532   if (proc->exclude == MV_NEVER && var_is_num_missing (var, v->f, MV_USER))
1533     s.string[s.length++] = 'M';
1534   while (s.length && *s.string == ' ')
1535     {
1536       s.length--;
1537       s.string++;
1538     }
1539   tab_raw (table, c, r, opt, &s);
1540 }
1541
1542 /* Draws a line across TABLE at the current row to indicate the most
1543    major dimension variable with index FIRST_DIFFERENCE out of N_VARS
1544    that changed, and puts the values that changed into the table.  TB
1545    and PT must be the corresponding table_entry and crosstab,
1546    respectively. */
1547 static void
1548 display_dimensions (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1549                     struct tab_table *table, int first_difference)
1550 {
1551   tab_hline (table, TAL_1, pt->n_vars - first_difference - 1, tab_nc (table) - 1, 0);
1552
1553   for (; first_difference >= 2; first_difference--)
1554     table_value_missing (proc, table, pt->n_vars - first_difference - 1, 0,
1555                          TAB_RIGHT, &pt->entries[0]->values[first_difference],
1556                          pt->vars[first_difference]);
1557 }
1558
1559 /* Put VALUE into cell (C,R) of TABLE, suffixed with character
1560    SUFFIX if nonzero.  If MARK_MISSING is true the entry is
1561    additionally suffixed with a letter `M'. */
1562 static void
1563 format_cell_entry (struct tab_table *table, int c, int r, double value,
1564                    char suffix, bool mark_missing, const struct dictionary *dict)
1565 {
1566   const struct fmt_spec f = {FMT_F, 10, 1};
1567   union value v;
1568   struct substring s;
1569   char *ss;
1570
1571   s.length = 10;
1572   s.string = tab_alloc (table, 16);
1573   v.f = value;
1574   ss = data_out (&v, dict_get_encoding (dict), &f);
1575   strcpy (s.string, ss);
1576   free (ss);
1577   while (*s.string == ' ')
1578     {
1579       s.length--;
1580       s.string++;
1581     }
1582   if (suffix != 0)
1583     s.string[s.length++] = suffix;
1584   if (mark_missing)
1585     s.string[s.length++] = 'M';
1586
1587   tab_raw (table, c, r, TAB_RIGHT, &s);
1588 }
1589
1590 /* Displays the crosstabulation table. */
1591 static void
1592 display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1593                          struct tab_table *table)
1594 {
1595   int last_row;
1596   int r, c, i;
1597   double *mp;
1598
1599   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1600     table_value_missing (proc, table, pt->n_vars - 2, r * proc->n_cells,
1601                          TAB_RIGHT, &pt->rows[r], pt->vars[ROW_VAR]);
1602
1603   tab_text (table, pt->n_vars - 2, pt->n_rows * proc->n_cells,
1604             TAB_LEFT, _("Total"));
1605
1606   /* Put in the actual cells. */
1607   mp = pt->mat;
1608   tab_offset (table, pt->n_vars - 1, -1);
1609   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1610     {
1611       if (proc->n_cells > 1)
1612         tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1613       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1614         {
1615           bool mark_missing = false;
1616           double expected_value = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
1617           if (proc->exclude == MV_NEVER
1618               && (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER)
1619                   || var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f,
1620                                          MV_USER)))
1621             mark_missing = true;
1622           for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1623             {
1624               double v;
1625               int suffix = 0;
1626
1627               switch (proc->a_cells[i])
1628                 {
1629                 case CRS_CL_COUNT:
1630                   v = *mp;
1631                   break;
1632                 case CRS_CL_ROW:
1633                   v = *mp / pt->row_tot[r] * 100.;
1634                   suffix = '%';
1635                   break;
1636                 case CRS_CL_COLUMN:
1637                   v = *mp / pt->col_tot[c] * 100.;
1638                   suffix = '%';
1639                   break;
1640                 case CRS_CL_TOTAL:
1641                   v = *mp / pt->total * 100.;
1642                   suffix = '%';
1643                   break;
1644                 case CRS_CL_EXPECTED:
1645                   v = expected_value;
1646                   break;
1647                 case CRS_CL_RESIDUAL:
1648                   v = *mp - expected_value;
1649                   break;
1650                 case CRS_CL_SRESIDUAL:
1651                   v = (*mp - expected_value) / sqrt (expected_value);
1652                   break;
1653                 case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1654                   v = ((*mp - expected_value)
1655                        / sqrt (expected_value
1656                                * (1. - pt->row_tot[r] / pt->total)
1657                                * (1. - pt->col_tot[c] / pt->total)));
1658                   break;
1659                 default:
1660                   NOT_REACHED ();
1661                 }
1662               format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1663             }
1664
1665           mp++;
1666         }
1667
1668       tab_offset (table, -1, tab_row (table) + proc->n_cells);
1669     }
1670
1671   /* Row totals. */
1672   tab_offset (table, -1, tab_row (table) - proc->n_cells * pt->n_rows);
1673   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1674     {
1675       bool mark_missing = false;
1676
1677       if (proc->exclude == MV_NEVER
1678           && var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1679         mark_missing = true;
1680
1681       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1682         {
1683           char suffix = 0;
1684           double v;
1685
1686           switch (proc->a_cells[i])
1687             {
1688             case CRS_CL_COUNT:
1689               v = pt->row_tot[r];
1690               break;
1691             case CRS_CL_ROW:
1692               v = 100.0;
1693               suffix = '%';
1694               break;
1695             case CRS_CL_COLUMN:
1696               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1697               suffix = '%';
1698               break;
1699             case CRS_CL_TOTAL:
1700               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1701               suffix = '%';
1702               break;
1703             case CRS_CL_EXPECTED:
1704             case CRS_CL_RESIDUAL:
1705             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1706             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1707               v = 0.;
1708               break;
1709             default:
1710               NOT_REACHED ();
1711             }
1712
1713           format_cell_entry (table, pt->n_cols, 0, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1714           tab_next_row (table);
1715         }
1716     }
1717
1718   /* Column totals, grand total. */
1719   last_row = 0;
1720   if (proc->n_cells > 1)
1721     tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1722   for (c = 0; c <= pt->n_cols; c++)
1723     {
1724       double ct = c < pt->n_cols ? pt->col_tot[c] : pt->total;
1725       bool mark_missing = false;
1726       int i;
1727
1728       if (proc->exclude == MV_NEVER && c < pt->n_cols
1729           && var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1730         mark_missing = true;
1731
1732       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1733         {
1734           char suffix = 0;
1735           double v;
1736
1737           switch (proc->a_cells[i])
1738             {
1739             case CRS_CL_COUNT:
1740               v = ct;
1741               break;
1742             case CRS_CL_ROW:
1743               v = ct / pt->total * 100.;
1744               suffix = '%';
1745               break;
1746             case CRS_CL_COLUMN:
1747               v = 100.;
1748               suffix = '%';
1749               break;
1750             case CRS_CL_TOTAL:
1751               v = ct / pt->total * 100.;
1752               suffix = '%';
1753               break;
1754             case CRS_CL_EXPECTED:
1755             case CRS_CL_RESIDUAL:
1756             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1757             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1758               continue;
1759             default:
1760               NOT_REACHED ();
1761             }
1762
1763           format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1764         }
1765       last_row = i;
1766     }
1767
1768   tab_offset (table, -1, tab_row (table) + last_row);
1769   tab_offset (table, 0, -1);
1770 }
1771
1772 static void calc_r (struct pivot_table *,
1773                     double *PT, double *Y, double *, double *, double *);
1774 static void calc_chisq (struct pivot_table *,
1775                         double[N_CHISQ], int[N_CHISQ], double *, double *);
1776
1777 /* Display chi-square statistics. */
1778 static void
1779 display_chisq (struct pivot_table *pt, struct tab_table *chisq,
1780                bool *showed_fisher)
1781 {
1782   static const char *chisq_stats[N_CHISQ] =
1783     {
1784       N_("Pearson Chi-Square"),
1785       N_("Likelihood Ratio"),
1786       N_("Fisher's Exact Test"),
1787       N_("Continuity Correction"),
1788       N_("Linear-by-Linear Association"),
1789     };
1790   double chisq_v[N_CHISQ];
1791   double fisher1, fisher2;
1792   int df[N_CHISQ];
1793
1794   int i;
1795
1796   calc_chisq (pt, chisq_v, df, &fisher1, &fisher2);
1797
1798   tab_offset (chisq, pt->n_vars - 2, -1);
1799
1800   for (i = 0; i < N_CHISQ; i++)
1801     {
1802       if ((i != 2 && chisq_v[i] == SYSMIS)
1803           || (i == 2 && fisher1 == SYSMIS))
1804         continue;
1805
1806       tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (chisq_stats[i]));
1807       if (i != 2)
1808         {
1809           tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, chisq_v[i], NULL);
1810           tab_double (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT, df[i], &pt->weight_format);
1811           tab_double (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT,
1812                      gsl_cdf_chisq_Q (chisq_v[i], df[i]), NULL);
1813         }
1814       else
1815         {
1816           *showed_fisher = true;
1817           tab_double (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT, fisher2, NULL);
1818           tab_double (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT, fisher1, NULL);
1819         }
1820       tab_next_row (chisq);
1821     }
1822
1823   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1824   tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1825   tab_next_row (chisq);
1826
1827   tab_offset (chisq, 0, -1);
1828 }
1829
1830 static int calc_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1831                            double[N_SYMMETRIC], double[N_SYMMETRIC],
1832                            double[N_SYMMETRIC],
1833                            double[3], double[3], double[3]);
1834
1835 /* Display symmetric measures. */
1836 static void
1837 display_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1838                    struct tab_table *sym)
1839 {
1840   static const char *categories[] =
1841     {
1842       N_("Nominal by Nominal"),
1843       N_("Ordinal by Ordinal"),
1844       N_("Interval by Interval"),
1845       N_("Measure of Agreement"),
1846     };
1847
1848   static const char *stats[N_SYMMETRIC] =
1849     {
1850       N_("Phi"),
1851       N_("Cramer's V"),
1852       N_("Contingency Coefficient"),
1853       N_("Kendall's tau-b"),
1854       N_("Kendall's tau-c"),
1855       N_("Gamma"),
1856       N_("Spearman Correlation"),
1857       N_("Pearson's R"),
1858       N_("Kappa"),
1859     };
1860
1861   static const int stats_categories[N_SYMMETRIC] =
1862     {
1863       0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 3,
1864     };
1865
1866   int last_cat = -1;
1867   double sym_v[N_SYMMETRIC], sym_ase[N_SYMMETRIC], sym_t[N_SYMMETRIC];
1868   double somers_d_v[3], somers_d_ase[3], somers_d_t[3];
1869   int i;
1870
1871   if (!calc_symmetric (proc, pt, sym_v, sym_ase, sym_t,
1872                        somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
1873     return;
1874
1875   tab_offset (sym, pt->n_vars - 2, -1);
1876
1877   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
1878     {
1879       if (sym_v[i] == SYSMIS)
1880         continue;
1881
1882       if (stats_categories[i] != last_cat)
1883         {
1884           last_cat = stats_categories[i];
1885           tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (categories[last_cat]));
1886         }
1887
1888       tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT, gettext (stats[i]));
1889       tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, sym_v[i], NULL);
1890       if (sym_ase[i] != SYSMIS)
1891         tab_double (sym, 3, 0, TAB_RIGHT, sym_ase[i], NULL);
1892       if (sym_t[i] != SYSMIS)
1893         tab_double (sym, 4, 0, TAB_RIGHT, sym_t[i], NULL);
1894       /*tab_double (sym, 5, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (sym_v[i]), NULL);*/
1895       tab_next_row (sym);
1896     }
1897
1898   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1899   tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1900   tab_next_row (sym);
1901
1902   tab_offset (sym, 0, -1);
1903 }
1904
1905 static int calc_risk (struct pivot_table *,
1906                       double[], double[], double[], union value *);
1907
1908 /* Display risk estimate. */
1909 static void
1910 display_risk (struct pivot_table *pt, struct tab_table *risk)
1911 {
1912   char buf[256];
1913   double risk_v[3], lower[3], upper[3];
1914   union value c[2];
1915   int i;
1916
1917   if (!calc_risk (pt, risk_v, upper, lower, c))
1918     return;
1919
1920   tab_offset (risk, pt->n_vars - 2, -1);
1921
1922   for (i = 0; i < 3; i++)
1923     {
1924       const struct variable *cv = pt->vars[COL_VAR];
1925       const struct variable *rv = pt->vars[ROW_VAR];
1926       int cvw = var_get_width (cv);
1927       int rvw = var_get_width (rv);
1928
1929       if (risk_v[i] == SYSMIS)
1930         continue;
1931
1932       switch (i)
1933         {
1934         case 0:
1935           if (var_is_numeric (cv))
1936             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%g / %g)"),
1937                      var_get_name (cv), c[0].f, c[1].f);
1938           else
1939             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%.*s / %.*s)"),
1940                      var_get_name (cv),
1941                      cvw, value_str (&c[0], cvw),
1942                      cvw, value_str (&c[1], cvw));
1943           break;
1944         case 1:
1945         case 2:
1946           if (var_is_numeric (rv))
1947             sprintf (buf, _("For cohort %s = %g"),
1948                      var_get_name (rv), pt->rows[i - 1].f);
1949           else
1950             sprintf (buf, _("For cohort %s = %.*s"),
1951                      var_get_name (rv),
1952                      rvw, value_str (&pt->rows[i - 1], rvw));
1953           break;
1954         }
1955
1956       tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, buf);
1957       tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, risk_v[i], NULL);
1958       tab_double (risk, 2, 0, TAB_RIGHT, lower[i], NULL);
1959       tab_double (risk, 3, 0, TAB_RIGHT, upper[i], NULL);
1960       tab_next_row (risk);
1961     }
1962
1963   tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1964   tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1965   tab_next_row (risk);
1966
1967   tab_offset (risk, 0, -1);
1968 }
1969
1970 static int calc_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1971                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL],
1972                              double[N_DIRECTIONAL]);
1973
1974 /* Display directional measures. */
1975 static void
1976 display_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1977                      struct tab_table *direct)
1978 {
1979   static const char *categories[] =
1980     {
1981       N_("Nominal by Nominal"),
1982       N_("Ordinal by Ordinal"),
1983       N_("Nominal by Interval"),
1984     };
1985
1986   static const char *stats[] =
1987     {
1988       N_("Lambda"),
1989       N_("Goodman and Kruskal tau"),
1990       N_("Uncertainty Coefficient"),
1991       N_("Somers' d"),
1992       N_("Eta"),
1993     };
1994
1995   static const char *types[] =
1996     {
1997       N_("Symmetric"),
1998       N_("%s Dependent"),
1999       N_("%s Dependent"),
2000     };
2001
2002   static const int stats_categories[N_DIRECTIONAL] =
2003     {
2004       0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 2, 2,
2005     };
2006
2007   static const int stats_stats[N_DIRECTIONAL] =
2008     {
2009       0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4,
2010     };
2011
2012   static const int stats_types[N_DIRECTIONAL] =
2013     {
2014       0, 1, 2, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 1, 2,
2015     };
2016
2017   static const int *stats_lookup[] =
2018     {
2019       stats_categories,
2020       stats_stats,
2021       stats_types,
2022     };
2023
2024   static const char **stats_names[] =
2025     {
2026       categories,
2027       stats,
2028       types,
2029     };
2030
2031   int last[3] =
2032     {
2033       -1, -1, -1,
2034     };
2035
2036   double direct_v[N_DIRECTIONAL];
2037   double direct_ase[N_DIRECTIONAL];
2038   double direct_t[N_DIRECTIONAL];
2039
2040   int i;
2041
2042   if (!calc_directional (proc, pt, direct_v, direct_ase, direct_t))
2043     return;
2044
2045   tab_offset (direct, pt->n_vars - 2, -1);
2046
2047   for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2048     {
2049       if (direct_v[i] == SYSMIS)
2050         continue;
2051
2052       {
2053         int j;
2054
2055         for (j = 0; j < 3; j++)
2056           if (last[j] != stats_lookup[j][i])
2057             {
2058               if (j < 2)
2059                 tab_hline (direct, TAL_1, j, 6, 0);
2060
2061               for (; j < 3; j++)
2062                 {
2063                   const char *string;
2064                   int k = last[j] = stats_lookup[j][i];
2065
2066                   if (k == 0)
2067                     string = NULL;
2068                   else if (k == 1)
2069                     string = var_get_name (pt->vars[0]);
2070                   else
2071                     string = var_get_name (pt->vars[1]);
2072
2073                   tab_text (direct, j, 0, TAB_LEFT | TAT_PRINTF,
2074                             gettext (stats_names[j][k]), string);
2075                 }
2076             }
2077       }
2078
2079       tab_double (direct, 3, 0, TAB_RIGHT, direct_v[i], NULL);
2080       if (direct_ase[i] != SYSMIS)
2081         tab_double (direct, 4, 0, TAB_RIGHT, direct_ase[i], NULL);
2082       if (direct_t[i] != SYSMIS)
2083         tab_double (direct, 5, 0, TAB_RIGHT, direct_t[i], NULL);
2084       /*tab_double (direct, 6, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (direct_v[i]), NULL);*/
2085       tab_next_row (direct);
2086     }
2087
2088   tab_offset (direct, 0, -1);
2089 }
2090 \f
2091 /* Statistical calculations. */
2092
2093 /* Returns the value of the gamma (factorial) function for an integer
2094    argument PT. */
2095 static double
2096 gamma_int (double pt)
2097 {
2098   double r = 1;
2099   int i;
2100
2101   for (i = 2; i < pt; i++)
2102     r *= i;
2103   return r;
2104 }
2105
2106 /* Calculate P_r as specified in _SPSS Statistical Algorithms_,
2107    Appendix 5. */
2108 static inline double
2109 Pr (int a, int b, int c, int d)
2110 {
2111   return (gamma_int (a + b + 1.) / gamma_int (a + 1.)
2112           * gamma_int (c + d + 1.) / gamma_int (b + 1.)
2113           * gamma_int (a + c + 1.) / gamma_int (c + 1.)
2114           * gamma_int (b + d + 1.) / gamma_int (d + 1.)
2115           / gamma_int (a + b + c + d + 1.));
2116 }
2117
2118 /* Swap the contents of A and B. */
2119 static inline void
2120 swap (int *a, int *b)
2121 {
2122   int t = *a;
2123   *a = *b;
2124   *b = t;
2125 }
2126
2127 /* Calculate significance for Fisher's exact test as specified in
2128    _SPSS Statistical Algorithms_, Appendix 5. */
2129 static void
2130 calc_fisher (int a, int b, int c, int d, double *fisher1, double *fisher2)
2131 {
2132   int pt;
2133
2134   if (MIN (c, d) < MIN (a, b))
2135     swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2136   if (MIN (b, d) < MIN (a, c))
2137     swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2138   if (b * c < a * d)
2139     {
2140       if (b < c)
2141         swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2142       else
2143         swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2144     }
2145
2146   *fisher1 = 0.;
2147   for (pt = 0; pt <= a; pt++)
2148     *fisher1 += Pr (a - pt, b + pt, c + pt, d - pt);
2149
2150   *fisher2 = *fisher1;
2151   for (pt = 1; pt <= b; pt++)
2152     *fisher2 += Pr (a + pt, b - pt, c - pt, d + pt);
2153 }
2154
2155 /* Calculates chi-squares into CHISQ.  MAT is a matrix with N_COLS
2156    columns with values COLS and N_ROWS rows with values ROWS.  Values
2157    in the matrix sum to pt->total. */
2158 static void
2159 calc_chisq (struct pivot_table *pt,
2160             double chisq[N_CHISQ], int df[N_CHISQ],
2161             double *fisher1, double *fisher2)
2162 {
2163   int r, c;
2164
2165   chisq[0] = chisq[1] = 0.;
2166   chisq[2] = chisq[3] = chisq[4] = SYSMIS;
2167   *fisher1 = *fisher2 = SYSMIS;
2168
2169   df[0] = df[1] = (pt->ns_cols - 1) * (pt->ns_rows - 1);
2170
2171   if (pt->ns_rows <= 1 || pt->ns_cols <= 1)
2172     {
2173       chisq[0] = chisq[1] = SYSMIS;
2174       return;
2175     }
2176
2177   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2178     for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2179       {
2180         const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2181         const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2182         const double residual = freq - expected;
2183
2184         chisq[0] += residual * residual / expected;
2185         if (freq)
2186           chisq[1] += freq * log (expected / freq);
2187       }
2188
2189   if (chisq[0] == 0.)
2190     chisq[0] = SYSMIS;
2191
2192   if (chisq[1] != 0.)
2193     chisq[1] *= -2.;
2194   else
2195     chisq[1] = SYSMIS;
2196
2197   /* Calculate Yates and Fisher exact test. */
2198   if (pt->ns_cols == 2 && pt->ns_rows == 2)
2199     {
2200       double f11, f12, f21, f22;
2201
2202       {
2203         int nz_cols[2];
2204         int i, j;
2205
2206         for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2207           if (pt->col_tot[i] != 0.)
2208             {
2209               nz_cols[j++] = i;
2210               if (j == 2)
2211                 break;
2212             }
2213
2214         assert (j == 2);
2215
2216         f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2217         f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2218         f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2219         f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2220       }
2221
2222       /* Yates. */
2223       {
2224         const double pt_ = fabs (f11 * f22 - f12 * f21) - 0.5 * pt->total;
2225
2226         if (pt_ > 0.)
2227           chisq[3] = (pt->total * pow2 (pt_)
2228                       / (f11 + f12) / (f21 + f22)
2229                       / (f11 + f21) / (f12 + f22));
2230         else
2231           chisq[3] = 0.;
2232
2233         df[3] = 1.;
2234       }
2235
2236       /* Fisher. */
2237       if (f11 < 5. || f12 < 5. || f21 < 5. || f22 < 5.)
2238         calc_fisher (f11 + .5, f12 + .5, f21 + .5, f22 + .5, fisher1, fisher2);
2239     }
2240
2241   /* Calculate Mantel-Haenszel. */
2242   if (var_is_numeric (pt->vars[ROW_VAR]) && var_is_numeric (pt->vars[COL_VAR]))
2243     {
2244       double r, ase_0, ase_1;
2245       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &r, &ase_0, &ase_1);
2246
2247       chisq[4] = (pt->total - 1.) * r * r;
2248       df[4] = 1;
2249     }
2250 }
2251
2252 /* Calculate the value of Pearson's r.  r is stored into R, ase_1 into
2253    ASE_1, and ase_0 into ASE_0.  The row and column values must be
2254    passed in PT and Y. */
2255 static void
2256 calc_r (struct pivot_table *pt,
2257         double *PT, double *Y, double *r, double *ase_0, double *ase_1)
2258 {
2259   double SX, SY, S, T;
2260   double Xbar, Ybar;
2261   double sum_XYf, sum_X2Y2f;
2262   double sum_Xr, sum_X2r;
2263   double sum_Yc, sum_Y2c;
2264   int i, j;
2265
2266   for (sum_X2Y2f = sum_XYf = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2267     for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2268       {
2269         double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2270         double product = PT[i] * Y[j];
2271         double temp = fij * product;
2272         sum_XYf += temp;
2273         sum_X2Y2f += temp * product;
2274       }
2275
2276   for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2277     {
2278       sum_Xr += PT[i] * pt->row_tot[i];
2279       sum_X2r += pow2 (PT[i]) * pt->row_tot[i];
2280     }
2281   Xbar = sum_Xr / pt->total;
2282
2283   for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
2284     {
2285       sum_Yc += Y[i] * pt->col_tot[i];
2286       sum_Y2c += Y[i] * Y[i] * pt->col_tot[i];
2287     }
2288   Ybar = sum_Yc / pt->total;
2289
2290   S = sum_XYf - sum_Xr * sum_Yc / pt->total;
2291   SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
2292   SY = sum_Y2c - pow2 (sum_Yc) / pt->total;
2293   T = sqrt (SX * SY);
2294   *r = S / T;
2295   *ase_0 = sqrt ((sum_X2Y2f - pow2 (sum_XYf) / pt->total) / (sum_X2r * sum_Y2c));
2296
2297   {
2298     double s, c, y, t;
2299
2300     for (s = c = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2301       for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2302         {
2303           double Xresid, Yresid;
2304           double temp;
2305
2306           Xresid = PT[i] - Xbar;
2307           Yresid = Y[j] - Ybar;
2308           temp = (T * Xresid * Yresid
2309                   - ((S / (2. * T))
2310                      * (Xresid * Xresid * SY + Yresid * Yresid * SX)));
2311           y = pt->mat[j + i * pt->n_cols] * temp * temp - c;
2312           t = s + y;
2313           c = (t - s) - y;
2314           s = t;
2315         }
2316     *ase_1 = sqrt (s) / (T * T);
2317   }
2318 }
2319
2320 /* Calculate symmetric statistics and their asymptotic standard
2321    errors.  Returns 0 if none could be calculated. */
2322 static int
2323 calc_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2324                 double v[N_SYMMETRIC], double ase[N_SYMMETRIC],
2325                 double t[N_SYMMETRIC],
2326                 double somers_d_v[3], double somers_d_ase[3],
2327                 double somers_d_t[3])
2328 {
2329   int q, i;
2330
2331   q = MIN (pt->ns_rows, pt->ns_cols);
2332   if (q <= 1)
2333     return 0;
2334
2335   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
2336     v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2337
2338   /* Phi, Cramer's V, contingency coefficient. */
2339   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)))
2340     {
2341       double Xp = 0.;   /* Pearson chi-square. */
2342       int r, c;
2343
2344       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2345         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2346           {
2347             const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2348             const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2349             const double residual = freq - expected;
2350
2351             Xp += residual * residual / expected;
2352           }
2353
2354       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_PHI))
2355         {
2356           v[0] = sqrt (Xp / pt->total);
2357           v[1] = sqrt (Xp / (pt->total * (q - 1)));
2358         }
2359       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CC))
2360         v[2] = sqrt (Xp / (Xp + pt->total));
2361     }
2362
2363   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
2364                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_D)))
2365     {
2366       double *cum;
2367       double Dr, Dc;
2368       double P, Q;
2369       double btau_cum, ctau_cum, gamma_cum, d_yx_cum, d_xy_cum;
2370       double btau_var;
2371       int r, c;
2372
2373       Dr = Dc = pow2 (pt->total);
2374       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2375         Dr -= pow2 (pt->row_tot[r]);
2376       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2377         Dc -= pow2 (pt->col_tot[c]);
2378
2379       cum = xnmalloc (pt->n_cols * pt->n_rows, sizeof *cum);
2380       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2381         {
2382           double ct = 0.;
2383
2384           for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2385             cum[c + r * pt->n_cols] = ct += pt->mat[c + r * pt->n_cols];
2386         }
2387
2388       /* P and Q. */
2389       {
2390         int i, j;
2391         double Cij, Dij;
2392
2393         P = Q = 0.;
2394         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2395           {
2396             Cij = Dij = 0.;
2397
2398             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2399               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2400
2401             if (i > 0)
2402               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2403                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2404
2405             for (j = 0;;)
2406               {
2407                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2408                 P += fij * Cij;
2409                 Q += fij * Dij;
2410
2411                 if (++j == pt->n_cols)
2412                   break;
2413                 assert (j < pt->n_cols);
2414
2415                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2416                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2417
2418                 if (i > 0)
2419                   {
2420                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2421                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2422                   }
2423               }
2424           }
2425       }
2426
2427       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2428         v[3] = (P - Q) / sqrt (Dr * Dc);
2429       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2430         v[4] = (q * (P - Q)) / (pow2 (pt->total) * (q - 1));
2431       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2432         v[5] = (P - Q) / (P + Q);
2433
2434       /* ASE for tau-b, tau-c, gamma.  Calculations could be
2435          eliminated here, at expense of memory.  */
2436       {
2437         int i, j;
2438         double Cij, Dij;
2439
2440         btau_cum = ctau_cum = gamma_cum = d_yx_cum = d_xy_cum = 0.;
2441         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2442           {
2443             Cij = Dij = 0.;
2444
2445             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2446               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2447
2448             if (i > 0)
2449               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2450                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2451
2452             for (j = 0;;)
2453               {
2454                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2455
2456                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2457                   {
2458                     const double temp = (2. * sqrt (Dr * Dc) * (Cij - Dij)
2459                                          + v[3] * (pt->row_tot[i] * Dc
2460                                                    + pt->col_tot[j] * Dr));
2461                     btau_cum += fij * temp * temp;
2462                   }
2463
2464                 {
2465                   const double temp = Cij - Dij;
2466                   ctau_cum += fij * temp * temp;
2467                 }
2468
2469                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2470                   {
2471                     const double temp = Q * Cij - P * Dij;
2472                     gamma_cum += fij * temp * temp;
2473                   }
2474
2475                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2476                   {
2477                     d_yx_cum += fij * pow2 (Dr * (Cij - Dij)
2478                                             - (P - Q) * (pt->total - pt->row_tot[i]));
2479                     d_xy_cum += fij * pow2 (Dc * (Dij - Cij)
2480                                             - (Q - P) * (pt->total - pt->col_tot[j]));
2481                   }
2482
2483                 if (++j == pt->n_cols)
2484                   break;
2485                 assert (j < pt->n_cols);
2486
2487                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2488                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2489
2490                 if (i > 0)
2491                   {
2492                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2493                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2494                   }
2495               }
2496           }
2497       }
2498
2499       btau_var = ((btau_cum
2500                    - (pt->total * pow2 (pt->total * (P - Q) / sqrt (Dr * Dc) * (Dr + Dc))))
2501                   / pow2 (Dr * Dc));
2502       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2503         {
2504           ase[3] = sqrt (btau_var);
2505           t[3] = v[3] / (2 * sqrt ((ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total)
2506                                    / (Dr * Dc)));
2507         }
2508       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2509         {
2510           ase[4] = ((2 * q / ((q - 1) * pow2 (pt->total)))
2511                     * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2512           t[4] = v[4] / ase[4];
2513         }
2514       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2515         {
2516           ase[5] = ((4. / ((P + Q) * (P + Q))) * sqrt (gamma_cum));
2517           t[5] = v[5] / (2. / (P + Q)
2518                          * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2519         }
2520       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2521         {
2522           somers_d_v[0] = (P - Q) / (.5 * (Dc + Dr));
2523           somers_d_ase[0] = 2. * btau_var / (Dr + Dc) * sqrt (Dr * Dc);
2524           somers_d_t[0] = (somers_d_v[0]
2525                            / (4 / (Dc + Dr)
2526                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2527           somers_d_v[1] = (P - Q) / Dc;
2528           somers_d_ase[1] = 2. / pow2 (Dc) * sqrt (d_xy_cum);
2529           somers_d_t[1] = (somers_d_v[1]
2530                            / (2. / Dc
2531                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2532           somers_d_v[2] = (P - Q) / Dr;
2533           somers_d_ase[2] = 2. / pow2 (Dr) * sqrt (d_yx_cum);
2534           somers_d_t[2] = (somers_d_v[2]
2535                            / (2. / Dr
2536                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2537         }
2538
2539       free (cum);
2540     }
2541
2542   /* Spearman correlation, Pearson's r. */
2543   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CORR))
2544     {
2545       double *R = xmalloc (sizeof *R * pt->n_rows);
2546       double *C = xmalloc (sizeof *C * pt->n_cols);
2547
2548       {
2549         double y, t, c = 0., s = 0.;
2550         int i = 0;
2551
2552         for (;;)
2553           {
2554             R[i] = s + (pt->row_tot[i] + 1.) / 2.;
2555             y = pt->row_tot[i] - c;
2556             t = s + y;
2557             c = (t - s) - y;
2558             s = t;
2559             if (++i == pt->n_rows)
2560               break;
2561             assert (i < pt->n_rows);
2562           }
2563       }
2564
2565       {
2566         double y, t, c = 0., s = 0.;
2567         int j = 0;
2568
2569         for (;;)
2570           {
2571             C[j] = s + (pt->col_tot[j] + 1.) / 2;
2572             y = pt->col_tot[j] - c;
2573             t = s + y;
2574             c = (t - s) - y;
2575             s = t;
2576             if (++j == pt->n_cols)
2577               break;
2578             assert (j < pt->n_cols);
2579           }
2580       }
2581
2582       calc_r (pt, R, C, &v[6], &t[6], &ase[6]);
2583       t[6] = v[6] / t[6];
2584
2585       free (R);
2586       free (C);
2587
2588       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &v[7], &t[7], &ase[7]);
2589       t[7] = v[7] / t[7];
2590     }
2591
2592   /* Cohen's kappa. */
2593   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_KAPPA) && pt->ns_rows == pt->ns_cols)
2594     {
2595       double sum_fii, sum_rici, sum_fiiri_ci, sum_fijri_ci2, sum_riciri_ci;
2596       int i, j;
2597
2598       for (sum_fii = sum_rici = sum_fiiri_ci = sum_riciri_ci = 0., i = j = 0;
2599            i < pt->ns_rows; i++, j++)
2600         {
2601           double prod, sum;
2602
2603           while (pt->col_tot[j] == 0.)
2604             j++;
2605
2606           prod = pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j];
2607           sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2608
2609           sum_fii += pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2610           sum_rici += prod;
2611           sum_fiiri_ci += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum;
2612           sum_riciri_ci += prod * sum;
2613         }
2614       for (sum_fijri_ci2 = 0., i = 0; i < pt->ns_rows; i++)
2615         for (j = 0; j < pt->ns_cols; j++)
2616           {
2617             double sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2618             sum_fijri_ci2 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum * sum;
2619           }
2620
2621       v[8] = (pt->total * sum_fii - sum_rici) / (pow2 (pt->total) - sum_rici);
2622
2623       ase[8] = sqrt ((pow2 (pt->total) * sum_rici
2624                       + sum_rici * sum_rici
2625                       - pt->total * sum_riciri_ci)
2626                      / (pt->total * (pow2 (pt->total) - sum_rici) * (pow2 (pt->total) - sum_rici)));
2627 #if 0
2628       t[8] = v[8] / sqrt (pt->total * (((sum_fii * (pt->total - sum_fii))
2629                                 / pow2 (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2630                                + ((2. * (pt->total - sum_fii)
2631                                    * (2. * sum_fii * sum_rici
2632                                       - pt->total * sum_fiiri_ci))
2633                                   / cube (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2634                                + (pow2 (pt->total - sum_fii)
2635                                   * (pt->total * sum_fijri_ci2 - 4.
2636                                      * sum_rici * sum_rici)
2637                                   / pow4 (pow2 (pt->total) - sum_rici))));
2638 #else
2639       t[8] = v[8] / ase[8];
2640 #endif
2641     }
2642
2643   return 1;
2644 }
2645
2646 /* Calculate risk estimate. */
2647 static int
2648 calc_risk (struct pivot_table *pt,
2649            double *value, double *upper, double *lower, union value *c)
2650 {
2651   double f11, f12, f21, f22;
2652   double v;
2653
2654   {
2655     int i;
2656
2657     for (i = 0; i < 3; i++)
2658       value[i] = upper[i] = lower[i] = SYSMIS;
2659   }
2660
2661   if (pt->ns_rows != 2 || pt->ns_cols != 2)
2662     return 0;
2663
2664   {
2665     int nz_cols[2];
2666     int i, j;
2667
2668     for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2669       if (pt->col_tot[i] != 0.)
2670         {
2671           nz_cols[j++] = i;
2672           if (j == 2)
2673             break;
2674         }
2675
2676     assert (j == 2);
2677
2678     f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2679     f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2680     f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2681     f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2682
2683     c[0] = pt->cols[nz_cols[0]];
2684     c[1] = pt->cols[nz_cols[1]];
2685   }
2686
2687   value[0] = (f11 * f22) / (f12 * f21);
2688   v = sqrt (1. / f11 + 1. / f12 + 1. / f21 + 1. / f22);
2689   lower[0] = value[0] * exp (-1.960 * v);
2690   upper[0] = value[0] * exp (1.960 * v);
2691
2692   value[1] = (f11 * (f21 + f22)) / (f21 * (f11 + f12));
2693   v = sqrt ((f12 / (f11 * (f11 + f12)))
2694             + (f22 / (f21 * (f21 + f22))));
2695   lower[1] = value[1] * exp (-1.960 * v);
2696   upper[1] = value[1] * exp (1.960 * v);
2697
2698   value[2] = (f12 * (f21 + f22)) / (f22 * (f11 + f12));
2699   v = sqrt ((f11 / (f12 * (f11 + f12)))
2700             + (f21 / (f22 * (f21 + f22))));
2701   lower[2] = value[2] * exp (-1.960 * v);
2702   upper[2] = value[2] * exp (1.960 * v);
2703
2704   return 1;
2705 }
2706
2707 /* Calculate directional measures. */
2708 static int
2709 calc_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2710                   double v[N_DIRECTIONAL], double ase[N_DIRECTIONAL],
2711                   double t[N_DIRECTIONAL])
2712 {
2713   {
2714     int i;
2715
2716     for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2717       v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2718   }
2719
2720   /* Lambda. */
2721   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_LAMBDA))
2722     {
2723       double *fim = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim);
2724       int *fim_index = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim_index);
2725       double *fmj = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj);
2726       int *fmj_index = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj_index);
2727       double sum_fim, sum_fmj;
2728       double rm, cm;
2729       int rm_index, cm_index;
2730       int i, j;
2731
2732       /* Find maximum for each row and their sum. */
2733       for (sum_fim = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2734         {
2735           double max = pt->mat[i * pt->n_cols];
2736           int index = 0;
2737
2738           for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2739             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2740               {
2741                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2742                 index = j;
2743               }
2744
2745           sum_fim += fim[i] = max;
2746           fim_index[i] = index;
2747         }
2748
2749       /* Find maximum for each column. */
2750       for (sum_fmj = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2751         {
2752           double max = pt->mat[j];
2753           int index = 0;
2754
2755           for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2756             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2757               {
2758                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2759                 index = i;
2760               }
2761
2762           sum_fmj += fmj[j] = max;
2763           fmj_index[j] = index;
2764         }
2765
2766       /* Find maximum row total. */
2767       rm = pt->row_tot[0];
2768       rm_index = 0;
2769       for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2770         if (pt->row_tot[i] > rm)
2771           {
2772             rm = pt->row_tot[i];
2773             rm_index = i;
2774           }
2775
2776       /* Find maximum column total. */
2777       cm = pt->col_tot[0];
2778       cm_index = 0;
2779       for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2780         if (pt->col_tot[j] > cm)
2781           {
2782             cm = pt->col_tot[j];
2783             cm_index = j;
2784           }
2785
2786       v[0] = (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / (2. * pt->total - rm - cm);
2787       v[1] = (sum_fmj - rm) / (pt->total - rm);
2788       v[2] = (sum_fim - cm) / (pt->total - cm);
2789
2790       /* ASE1 for Y given PT. */
2791       {
2792         double accum;
2793
2794         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2795           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2796             {
2797               const int deltaj = j == cm_index;
2798               accum += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2799                         * pow2 ((j == fim_index[i])
2800                                - deltaj
2801                                + v[0] * deltaj));
2802             }
2803
2804         ase[2] = sqrt (accum - pt->total * v[0]) / (pt->total - cm);
2805       }
2806
2807       /* ASE0 for Y given PT. */
2808       {
2809         double accum;
2810
2811         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2812           if (cm_index != fim_index[i])
2813             accum += (pt->mat[i * pt->n_cols + fim_index[i]]
2814                       + pt->mat[i * pt->n_cols + cm_index]);
2815         t[2] = v[2] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fim - cm) / pt->total) / (pt->total - cm));
2816       }
2817
2818       /* ASE1 for PT given Y. */
2819       {
2820         double accum;
2821
2822         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2823           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2824             {
2825               const int deltaj = i == rm_index;
2826               accum += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2827                         * pow2 ((i == fmj_index[j])
2828                                - deltaj
2829                                + v[0] * deltaj));
2830             }
2831
2832         ase[1] = sqrt (accum - pt->total * v[0]) / (pt->total - rm);
2833       }
2834
2835       /* ASE0 for PT given Y. */
2836       {
2837         double accum;
2838
2839         for (accum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2840           if (rm_index != fmj_index[j])
2841             accum += (pt->mat[j + pt->n_cols * fmj_index[j]]
2842                       + pt->mat[j + pt->n_cols * rm_index]);
2843         t[1] = v[1] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fmj - rm) / pt->total) / (pt->total - rm));
2844       }
2845
2846       /* Symmetric ASE0 and ASE1. */
2847       {
2848         double accum0;
2849         double accum1;
2850
2851         for (accum0 = accum1 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2852           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2853             {
2854               int temp0 = (fmj_index[j] == i) + (fim_index[i] == j);
2855               int temp1 = (i == rm_index) + (j == cm_index);
2856               accum0 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * pow2 (temp0 - temp1);
2857               accum1 += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2858                          * pow2 (temp0 + (v[0] - 1.) * temp1));
2859             }
2860         ase[0] = sqrt (accum1 - 4. * pt->total * v[0] * v[0]) / (2. * pt->total - rm - cm);
2861         t[0] = v[0] / (sqrt (accum0 - pow2 ((sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / pt->total))
2862                        / (2. * pt->total - rm - cm));
2863       }
2864
2865       free (fim);
2866       free (fim_index);
2867       free (fmj);
2868       free (fmj_index);
2869
2870       {
2871         double sum_fij2_ri, sum_fij2_ci;
2872         double sum_ri2, sum_cj2;
2873
2874         for (sum_fij2_ri = sum_fij2_ci = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2875           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2876             {
2877               double temp = pow2 (pt->mat[j + i * pt->n_cols]);
2878               sum_fij2_ri += temp / pt->row_tot[i];
2879               sum_fij2_ci += temp / pt->col_tot[j];
2880             }
2881
2882         for (sum_ri2 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2883           sum_ri2 += pow2 (pt->row_tot[i]);
2884
2885         for (sum_cj2 = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2886           sum_cj2 += pow2 (pt->col_tot[j]);
2887
2888         v[3] = (pt->total * sum_fij2_ci - sum_ri2) / (pow2 (pt->total) - sum_ri2);
2889         v[4] = (pt->total * sum_fij2_ri - sum_cj2) / (pow2 (pt->total) - sum_cj2);
2890       }
2891     }
2892
2893   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_UC))
2894     {
2895       double UX, UY, UXY, P;
2896       double ase1_yx, ase1_xy, ase1_sym;
2897       int i, j;
2898
2899       for (UX = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2900         if (pt->row_tot[i] > 0.)
2901           UX -= pt->row_tot[i] / pt->total * log (pt->row_tot[i] / pt->total);
2902
2903       for (UY = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2904         if (pt->col_tot[j] > 0.)
2905           UY -= pt->col_tot[j] / pt->total * log (pt->col_tot[j] / pt->total);
2906
2907       for (UXY = P = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2908         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2909           {
2910             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2911
2912             if (entry <= 0.)
2913               continue;
2914
2915             P += entry * pow2 (log (pt->col_tot[j] * pt->row_tot[i] / (pt->total * entry)));
2916             UXY -= entry / pt->total * log (entry / pt->total);
2917           }
2918
2919       for (ase1_yx = ase1_xy = ase1_sym = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2920         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2921           {
2922             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2923
2924             if (entry <= 0.)
2925               continue;
2926
2927             ase1_yx += entry * pow2 (UY * log (entry / pt->row_tot[i])
2928                                     + (UX - UXY) * log (pt->col_tot[j] / pt->total));
2929             ase1_xy += entry * pow2 (UX * log (entry / pt->col_tot[j])
2930                                     + (UY - UXY) * log (pt->row_tot[i] / pt->total));
2931             ase1_sym += entry * pow2 ((UXY
2932                                       * log (pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j] / pow2 (pt->total)))
2933                                      - (UX + UY) * log (entry / pt->total));
2934           }
2935
2936       v[5] = 2. * ((UX + UY - UXY) / (UX + UY));
2937       ase[5] = (2. / (pt->total * pow2 (UX + UY))) * sqrt (ase1_sym);
2938       t[5] = v[5] / ((2. / (pt->total * (UX + UY)))
2939                      * sqrt (P - pow2 (UX + UY - UXY) / pt->total));
2940
2941       v[6] = (UX + UY - UXY) / UX;
2942       ase[6] = sqrt (ase1_xy) / (pt->total * UX * UX);
2943       t[6] = v[6] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UX));
2944
2945       v[7] = (UX + UY - UXY) / UY;
2946       ase[7] = sqrt (ase1_yx) / (pt->total * UY * UY);
2947       t[7] = v[7] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UY));
2948     }
2949
2950   /* Somers' D. */
2951   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2952     {
2953       double v_dummy[N_SYMMETRIC];
2954       double ase_dummy[N_SYMMETRIC];
2955       double t_dummy[N_SYMMETRIC];
2956       double somers_d_v[3];
2957       double somers_d_ase[3];
2958       double somers_d_t[3];
2959
2960       if (calc_symmetric (proc, pt, v_dummy, ase_dummy, t_dummy,
2961                           somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
2962         {
2963           int i;
2964           for (i = 0; i < 3; i++)
2965             {
2966               v[8 + i] = somers_d_v[i];
2967               ase[8 + i] = somers_d_ase[i];
2968               t[8 + i] = somers_d_t[i];
2969             }
2970         }
2971     }
2972
2973   /* Eta. */
2974   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_ETA))
2975     {
2976       {
2977         double sum_Xr, sum_X2r;
2978         double SX, SXW;
2979         int i, j;
2980
2981         for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2982           {
2983             sum_Xr += pt->rows[i].f * pt->row_tot[i];
2984             sum_X2r += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->row_tot[i];
2985           }
2986         SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
2987
2988         for (SXW = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2989           {
2990             double cum;
2991
2992             for (cum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2993               {
2994                 SXW += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2995                 cum += pt->rows[i].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2996               }
2997
2998             SXW -= cum * cum / pt->col_tot[j];
2999           }
3000         v[11] = sqrt (1. - SXW / SX);
3001       }
3002
3003       {
3004         double sum_Yc, sum_Y2c;
3005         double SY, SYW;
3006         int i, j;
3007
3008         for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
3009           {
3010             sum_Yc += pt->cols[i].f * pt->col_tot[i];
3011             sum_Y2c += pow2 (pt->cols[i].f) * pt->col_tot[i];
3012           }
3013         SY = sum_Y2c - sum_Yc * sum_Yc / pt->total;
3014
3015         for (SYW = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
3016           {
3017             double cum;
3018
3019             for (cum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
3020               {
3021                 SYW += pow2 (pt->cols[j].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3022                 cum += pt->cols[j].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3023               }
3024
3025             SYW -= cum * cum / pt->row_tot[i];
3026           }
3027         v[12] = sqrt (1. - SYW / SY);
3028       }
3029     }
3030
3031   return 1;
3032 }
3033
3034 /*
3035    Local Variables:
3036    mode: c
3037    End:
3038 */