907868c0c264c242af4b780cffebe40086314610
[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 /* A crosstabulation of exactly 2 variables, conditional on zero
165    or more other variables having given values. */
166 struct crosstab
167   {
168     /* Case counts. */
169     double missing;
170
171     /* Variables. */
172     int n_vars;                 /* Number of variables (at least 2). */
173     const struct variable **vars;
174     union value *values;       /* Values of variables beyond 2. */
175
176     /* Data. */
177     struct table_entry **entries;
178     size_t n_entries;
179
180     /* Column values, number of columns. */
181     union value *cols;
182     int n_cols;
183
184     /* Row values, number of rows. */
185     union value *rows;
186     int n_rows;
187
188     /* Number of statistically interesting columns/rows
189        (columns/rows with data in them). */
190     int ns_cols, ns_rows;
191
192     /* Matrix contents. */
193     double *mat;                /* Matrix proper. */
194     double *row_tot;            /* Row totals. */
195     double *col_tot;            /* Column totals. */
196     double total;               /* Grand total. */
197   };
198
199 /* Integer mode variable info. */
200 struct var_range
201   {
202     int min;                    /* Minimum value. */
203     int max;                    /* Maximum value + 1. */
204     int count;                  /* max - min. */
205   };
206
207 static inline struct var_range *
208 get_var_range (const struct variable *v)
209 {
210   return var_get_aux (v);
211 }
212
213 struct crosstabs_proc
214   {
215     enum { INTEGER, GENERAL } mode;
216     enum mv_class exclude;
217     bool pivot;
218     bool bad_warn;
219     struct fmt_spec weight_format;
220
221     /* Variables specifies on VARIABLES. */
222     const struct variable **variables;
223     size_t n_variables;
224
225     /* TABLES. */
226     struct pivot_table *pivots;
227     int n_pivots;
228
229     /* CELLS. */
230     int n_cells;                /* Number of cells requested. */
231     unsigned int cells;         /* Bit k is 1 if cell k is requested. */
232     int a_cells[CRS_CL_count];  /* 0...n_cells-1 are the requested cells. */
233
234     /* STATISTICS. */
235     unsigned int statistics;    /* Bit k is 1 if statistic k is requested. */
236   };
237
238 static void
239 init_proc (struct crosstabs_proc *proc, struct dataset *ds)
240 {
241   const struct variable *wv = dict_get_weight (dataset_dict (ds));
242   proc->bad_warn = true;
243   proc->variables = NULL;
244   proc->n_variables = 0;
245   proc->pivots = NULL;
246   proc->n_pivots = 0;
247   proc->weight_format = wv ? *var_get_print_format (wv) : F_8_0;
248 }
249
250 static void
251 free_proc (struct crosstabs_proc *proc)
252 {
253   struct pivot_table *pt;
254
255   free (proc->variables);
256   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
257     {
258       free (pt->vars);
259       free (pt->const_vars);
260       /* We must not call value_destroy on const_values because
261          it is a wild pointer; it never pointed to anything owned
262          by the pivot_table.
263
264          The rest of the data was allocated and destroyed at a
265          lower level already. */
266       free (pt);
267     }
268 }
269
270 static int internal_cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
271                                    struct crosstabs_proc *);
272 static bool should_tabulate_case (const struct pivot_table *,
273                                   const struct ccase *, enum mv_class exclude);
274 static void tabulate_general_case (struct pivot_table *, const struct ccase *,
275                                    double weight);
276 static void tabulate_integer_case (struct pivot_table *, const struct ccase *,
277                                    double weight);
278 static void postcalc (struct crosstabs_proc *);
279 static void submit (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
280                     struct tab_table *);
281
282 /* Parse and execute CROSSTABS, then clean up. */
283 int
284 cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds)
285 {
286   struct crosstabs_proc proc;
287   int result;
288
289   init_proc (&proc, ds);
290   result = internal_cmd_crosstabs (lexer, ds, &proc);
291   free_proc (&proc);
292
293   return result;
294 }
295
296 /* Parses and executes the CROSSTABS procedure. */
297 static int
298 internal_cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
299                         struct crosstabs_proc *proc)
300 {
301   struct casegrouper *grouper;
302   struct casereader *input, *group;
303   struct cmd_crosstabs cmd;
304   struct pivot_table *pt;
305   bool ok;
306   int i;
307
308   if (!parse_crosstabs (lexer, ds, &cmd, proc))
309     return CMD_FAILURE;
310
311   proc->mode = proc->n_variables ? INTEGER : GENERAL;
312
313   /* CELLS. */
314   if (!cmd.sbc_cells)
315     proc->cells = 1u << CRS_CL_COUNT;
316   else if (cmd.a_cells[CRS_CL_ALL])
317     proc->cells = UINT_MAX;
318   else
319     {
320       proc->cells = 0;
321       for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
322         if (cmd.a_cells[i])
323           proc->cells |= 1u << i;
324       if (proc->cells == 0)
325         proc->cells = ((1u << CRS_CL_COUNT)
326                        | (1u << CRS_CL_ROW)
327                        | (1u << CRS_CL_COLUMN)
328                        | (1u << CRS_CL_TOTAL));
329     }
330   proc->cells &= ((1u << CRS_CL_count) - 1);
331   proc->cells &= ~((1u << CRS_CL_NONE) | (1u << CRS_CL_ALL));
332   proc->n_cells = 0;
333   for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
334     if (proc->cells & (1u << i))
335       proc->a_cells[proc->n_cells++] = i;
336
337   /* STATISTICS. */
338   if (cmd.a_statistics[CRS_ST_ALL])
339     proc->statistics = UINT_MAX;
340   else if (cmd.sbc_statistics)
341     {
342       int i;
343
344       proc->statistics = 0;
345       for (i = 0; i < CRS_ST_count; i++)
346         if (cmd.a_statistics[i])
347           proc->statistics |= 1u << i;
348       if (proc->statistics == 0)
349         proc->statistics |= 1u << CRS_ST_CHISQ;
350     }
351   else
352     proc->statistics = 0;
353
354   /* MISSING. */
355   proc->exclude = (cmd.miss == CRS_TABLE ? MV_ANY
356                    : cmd.miss == CRS_INCLUDE ? MV_SYSTEM
357                    : MV_NEVER);
358   if (proc->mode == GENERAL && proc->mode == MV_NEVER)
359     {
360       msg (SE, _("Missing mode REPORT not allowed in general mode.  "
361                  "Assuming MISSING=TABLE."));
362       proc->mode = MV_ANY;
363     }
364
365   /* PIVOT. */
366   proc->pivot = cmd.pivot == CRS_PIVOT;
367
368   input = casereader_create_filter_weight (proc_open (ds), dataset_dict (ds),
369                                            NULL, NULL);
370   grouper = casegrouper_create_splits (input, dataset_dict (ds));
371   while (casegrouper_get_next_group (grouper, &group))
372     {
373       struct ccase *c;
374
375       /* Output SPLIT FILE variables. */
376       c = casereader_peek (group, 0);
377       if (c != NULL)
378         {
379           output_split_file_values (ds, c);
380           case_unref (c);
381         }
382
383       /* Tabulate. */
384       for (; (c = casereader_read (group)) != NULL; case_unref (c))
385         for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
386           {
387             double weight = dict_get_case_weight (dataset_dict (ds), c,
388                                                   &proc->bad_warn);
389             if (should_tabulate_case (pt, c, proc->exclude))
390               {
391                 if (proc->mode == GENERAL)
392                   tabulate_general_case (pt, c, weight);
393                 else
394                   tabulate_integer_case (pt, c, weight);
395               }
396             else
397               pt->missing += weight;
398           }
399       casereader_destroy (group);
400
401       /* Output. */
402       postcalc (proc);
403     }
404   ok = casegrouper_destroy (grouper);
405   ok = proc_commit (ds) && ok;
406
407   return ok ? CMD_SUCCESS : CMD_CASCADING_FAILURE;
408 }
409
410 /* Parses the TABLES subcommand. */
411 static int
412 crs_custom_tables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
413                    struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
414 {
415   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
416   struct const_var_set *var_set;
417   int n_by;
418   const struct variable ***by = NULL;
419   int *by_iter;
420   size_t *by_nvar = NULL;
421   size_t nx = 1;
422   bool ok = false;
423   int i;
424
425   /* Ensure that this is a TABLES subcommand. */
426   if (!lex_match_id (lexer, "TABLES")
427       && (lex_token (lexer) != T_ID ||
428           dict_lookup_var (dataset_dict (ds), lex_tokid (lexer)) == NULL)
429       && lex_token (lexer) != T_ALL)
430     return 2;
431   lex_match (lexer, '=');
432
433   if (proc->variables != NULL)
434     var_set = const_var_set_create_from_array (proc->variables,
435                                                proc->n_variables);
436   else
437     var_set = const_var_set_create_from_dict (dataset_dict (ds));
438   assert (var_set != NULL);
439
440   for (n_by = 0; ;)
441     {
442       by = xnrealloc (by, n_by + 1, sizeof *by);
443       by_nvar = xnrealloc (by_nvar, n_by + 1, sizeof *by_nvar);
444       if (!parse_const_var_set_vars (lexer, var_set, &by[n_by], &by_nvar[n_by],
445                                      PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH))
446         goto done;
447       if (xalloc_oversized (nx, by_nvar[n_by]))
448         {
449           msg (SE, _("Too many cross-tabulation variables or dimensions."));
450           goto done;
451         }
452       nx *= by_nvar[n_by];
453       n_by++;
454
455       if (!lex_match (lexer, T_BY))
456         {
457           if (n_by < 2)
458             {
459               lex_error (lexer, _("expecting BY"));
460               goto done;
461             }
462           else
463             break;
464         }
465     }
466
467   by_iter = xcalloc (n_by, sizeof *by_iter);
468   proc->pivots = xnrealloc (proc->pivots,
469                             proc->n_pivots + nx, sizeof *proc->pivots);
470   for (i = 0; i < nx; i++)
471     {
472       struct pivot_table *pt = &proc->pivots[proc->n_pivots++];
473       int j;
474
475       pt->weight_format = proc->weight_format;
476       pt->missing = 0.;
477       pt->n_vars = n_by;
478       pt->vars = xmalloc (n_by * sizeof *pt->vars);
479       pt->n_consts = 0;
480       pt->const_vars = NULL;
481       pt->const_values = NULL;
482       hmap_init (&pt->data);
483       pt->entries = NULL;
484       pt->n_entries = 0;
485
486       for (j = 0; j < n_by; j++)
487         pt->vars[j] = by[j][by_iter[j]];
488
489       for (j = n_by - 1; j >= 0; j--)
490         {
491           if (++by_iter[j] < by_nvar[j])
492             break;
493           by_iter[j] = 0;
494         }
495     }
496   free (by_iter);
497   ok = true;
498
499 done:
500   /* All return paths lead here. */
501   for (i = 0; i < n_by; i++)
502     free (by[i]);
503   free (by);
504   free (by_nvar);
505
506   const_var_set_destroy (var_set);
507
508   return ok;
509 }
510
511 /* Parses the VARIABLES subcommand. */
512 static int
513 crs_custom_variables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
514                       struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
515 {
516   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
517   if (proc->n_pivots)
518     {
519       msg (SE, _("VARIABLES must be specified before TABLES."));
520       return 0;
521     }
522
523   lex_match (lexer, '=');
524
525   for (;;)
526     {
527       size_t orig_nv = proc->n_variables;
528       size_t i;
529
530       long min, max;
531
532       if (!parse_variables_const (lexer, dataset_dict (ds),
533                                   &proc->variables, &proc->n_variables,
534                                   (PV_APPEND | PV_NUMERIC
535                                    | PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH)))
536         return 0;
537
538       if (lex_token (lexer) != '(')
539         {
540           lex_error (lexer, "expecting `('");
541           goto lossage;
542         }
543       lex_get (lexer);
544
545       if (!lex_force_int (lexer))
546         goto lossage;
547       min = lex_integer (lexer);
548       lex_get (lexer);
549
550       lex_match (lexer, ',');
551
552       if (!lex_force_int (lexer))
553         goto lossage;
554       max = lex_integer (lexer);
555       if (max < min)
556         {
557           msg (SE, _("Maximum value (%ld) less than minimum value (%ld)."),
558                max, min);
559           goto lossage;
560         }
561       lex_get (lexer);
562
563       if (lex_token (lexer) != ')')
564         {
565           lex_error (lexer, "expecting `)'");
566           goto lossage;
567         }
568       lex_get (lexer);
569
570       for (i = orig_nv; i < proc->n_variables; i++)
571         {
572           struct var_range *vr = xmalloc (sizeof *vr);
573           vr->min = min;
574           vr->max = max + 1.;
575           vr->count = max - min + 1;
576           var_attach_aux (proc->variables[i], vr, var_dtor_free);
577         }
578
579       if (lex_token (lexer) == '/')
580         break;
581     }
582
583   return 1;
584
585  lossage:
586   free (proc->variables);
587   proc->variables = NULL;
588   proc->n_variables = 0;
589   return 0;
590 }
591 \f
592 /* Data file processing. */
593
594 static bool
595 should_tabulate_case (const struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
596                       enum mv_class exclude)
597 {
598   int j;
599   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
600     {
601       const struct variable *var = pt->vars[j];
602       struct var_range *range = get_var_range (var);
603
604       if (var_is_value_missing (var, case_data (c, var), exclude))
605         return false;
606
607       if (range != NULL)
608         {
609           double num = case_num (c, var);
610           if (num < range->min || num > range->max)
611             return false;
612         }
613     }
614   return true;
615 }
616
617 static void
618 tabulate_integer_case (struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
619                        double weight)
620 {
621   struct table_entry *te;
622   size_t hash;
623   int j;
624
625   hash = 0;
626   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
627     {
628       /* Throw away fractional parts of values. */
629       hash = hash_int (case_num (c, pt->vars[j]), hash);
630     }
631
632   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct table_entry, node, hash, &pt->data)
633     {
634       for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
635         if ((int) case_num (c, pt->vars[j]) != (int) te->values[j].f)
636           goto no_match;
637
638       /* Found an existing entry. */
639       te->freq += weight;
640       return;
641
642     no_match: ;
643     }
644
645   /* No existing entry.  Create a new one. */
646   te = xmalloc (table_entry_size (pt->n_vars));
647   te->freq = weight;
648   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
649     te->values[j].f = (int) case_num (c, pt->vars[j]);
650   hmap_insert (&pt->data, &te->node, hash);
651 }
652
653 static void
654 tabulate_general_case (struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
655                        double weight)
656 {
657   struct table_entry *te;
658   size_t hash;
659   int j;
660
661   hash = 0;
662   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
663     {
664       const struct variable *var = pt->vars[j];
665       hash = value_hash (case_data (c, var), var_get_width (var), hash);
666     }
667
668   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct table_entry, node, hash, &pt->data)
669     {
670       for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
671         {
672           const struct variable *var = pt->vars[j];
673           if (!value_equal (case_data (c, var), &te->values[j],
674                             var_get_width (var)))
675             goto no_match;
676         }
677
678       /* Found an existing entry. */
679       te->freq += weight;
680       return;
681
682     no_match: ;
683     }
684
685   /* No existing entry.  Create a new one. */
686   te = xmalloc (table_entry_size (pt->n_vars));
687   te->freq = weight;
688   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
689     {
690       const struct variable *var = pt->vars[j];
691       int width = var_get_width (var);
692       value_init (&te->values[j], width);
693       value_copy (&te->values[j], case_data (c, var), width);
694     }
695   hmap_insert (&pt->data, &te->node, hash);
696 }
697 \f
698 /* Post-data reading calculations. */
699
700 static int compare_table_entry_vars_3way (const struct table_entry *a,
701                                           const struct table_entry *b,
702                                           const struct pivot_table *pt,
703                                           int idx0, int idx1);
704 static int compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_,
705                                      const void *pt_);
706 static void enum_var_values (const struct pivot_table *, int var_idx,
707                              union value **valuesp, int *n_values);
708 static void output_pivot_table (struct crosstabs_proc *,
709                                 struct pivot_table *);
710 static void make_pivot_table_subset (struct pivot_table *pt,
711                                      size_t row0, size_t row1,
712                                      struct pivot_table *subset);
713 static void make_summary_table (struct crosstabs_proc *);
714 static bool find_crosstab (struct pivot_table *, size_t *row0p, size_t *row1p);
715
716 static void
717 postcalc (struct crosstabs_proc *proc)
718 {
719   struct pivot_table *pt;
720
721   /* Convert hash tables into sorted arrays of entries. */
722   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
723     {
724       struct table_entry *e;
725       size_t i;
726
727       pt->n_entries = hmap_count (&pt->data);
728       pt->entries = xnmalloc (pt->n_entries, sizeof *pt->entries);
729       i = 0;
730       HMAP_FOR_EACH (e, struct table_entry, node, &pt->data)
731         pt->entries[i++] = e;
732       hmap_destroy (&pt->data);
733
734       sort (pt->entries, pt->n_entries, sizeof *pt->entries,
735             compare_table_entry_3way, pt);
736     }
737
738   make_summary_table (proc);
739
740   /* Output each pivot table. */
741   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
742     {
743       if (proc->pivot || pt->n_vars == 2)
744         output_pivot_table (proc, pt);
745       else
746         {
747           size_t row0 = 0, row1 = 0;
748           while (find_crosstab (pt, &row0, &row1))
749             {
750               struct pivot_table subset;
751               make_pivot_table_subset (pt, row0, row1, &subset);
752               output_pivot_table (proc, &subset);
753             }
754         }
755     }
756
757   /* Free output and prepare for next split file. */
758   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
759     {
760       size_t i;
761
762       pt->missing = 0.0;
763
764       /* Free only the members that were allocated in this
765          function.  The other pointer members are either both
766          allocated and destroyed at a lower level (in
767          output_pivot_table), or both allocated and destroyed at
768          a higher level (in crs_custom_tables and free_proc,
769          respectively). */
770       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
771         free (pt->entries[i]);
772       free (pt->entries);
773     }
774 }
775
776 static void
777 make_pivot_table_subset (struct pivot_table *pt, size_t row0, size_t row1,
778                          struct pivot_table *subset)
779 {
780   *subset = *pt;
781   if (pt->n_vars > 2)
782     {
783       assert (pt->n_consts == 0);
784       subset->missing = pt->missing;
785       subset->n_vars = 2;
786       subset->vars = pt->vars;
787       subset->n_consts = pt->n_vars - 2;
788       subset->const_vars = pt->vars + 2;
789       subset->const_values = &pt->entries[row0]->values[2];
790     }
791   subset->entries = &pt->entries[row0];
792   subset->n_entries = row1 - row0;
793 }
794
795 static int
796 compare_table_entry_var_3way (const struct table_entry *a,
797                               const struct table_entry *b,
798                               const struct pivot_table *pt,
799                               int idx)
800 {
801   return value_compare_3way (&a->values[idx], &b->values[idx],
802                              var_get_width (pt->vars[idx]));
803 }
804
805 static int
806 compare_table_entry_vars_3way (const struct table_entry *a,
807                                const struct table_entry *b,
808                                const struct pivot_table *pt,
809                                int idx0, int idx1)
810 {
811   int i;
812
813   for (i = idx1 - 1; i >= idx0; i--)
814     {
815       int cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, i);
816       if (cmp != 0)
817         return cmp;
818     }
819   return 0;
820 }
821
822 /* Compare the struct table_entry at *AP to the one at *BP and
823    return a strcmp()-type result. */
824 static int
825 compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_, const void *pt_)
826 {
827   const struct table_entry *const *ap = ap_;
828   const struct table_entry *const *bp = bp_;
829   const struct table_entry *a = *ap;
830   const struct table_entry *b = *bp;
831   const struct pivot_table *pt = pt_;
832   int cmp;
833
834   cmp = compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars);
835   if (cmp != 0)
836     return cmp;
837
838   cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, ROW_VAR);
839   if (cmp != 0)
840     return cmp;
841
842   return compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, COL_VAR);
843 }
844
845 static int
846 find_first_difference (const struct pivot_table *pt, size_t row)
847 {
848   if (row == 0)
849     return pt->n_vars - 1;
850   else
851     {
852       const struct table_entry *a = pt->entries[row];
853       const struct table_entry *b = pt->entries[row - 1];
854       int col;
855
856       for (col = pt->n_vars - 1; col >= 0; col--)
857         if (compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, col))
858           return col;
859       NOT_REACHED ();
860     }
861 }
862
863 /* Output a table summarizing the cases processed. */
864 static void
865 make_summary_table (struct crosstabs_proc *proc)
866 {
867   struct tab_table *summary;
868   struct pivot_table *pt;
869   struct string name;
870   int i;
871
872   summary = tab_create (7, 3 + proc->n_pivots, 1);
873   tab_title (summary, _("Summary."));
874   tab_headers (summary, 1, 0, 3, 0);
875   tab_joint_text (summary, 1, 0, 6, 0, TAB_CENTER, _("Cases"));
876   tab_joint_text (summary, 1, 1, 2, 1, TAB_CENTER, _("Valid"));
877   tab_joint_text (summary, 3, 1, 4, 1, TAB_CENTER, _("Missing"));
878   tab_joint_text (summary, 5, 1, 6, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
879   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 1);
880   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 2);
881   tab_vline (summary, TAL_1, 3, 1, 1);
882   tab_vline (summary, TAL_1, 5, 1, 1);
883   for (i = 0; i < 3; i++)
884     {
885       tab_text (summary, 1 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("N"));
886       tab_text (summary, 2 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("Percent"));
887     }
888   tab_offset (summary, 0, 3);
889
890   ds_init_empty (&name);
891   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
892     {
893       double valid;
894       double n[3];
895       size_t i;
896
897       tab_hline (summary, TAL_1, 0, 6, 0);
898
899       ds_clear (&name);
900       for (i = 0; i < pt->n_vars; i++)
901         {
902           if (i > 0)
903             ds_put_cstr (&name, " * ");
904           ds_put_cstr (&name, var_to_string (pt->vars[i]));
905         }
906       tab_text (summary, 0, 0, TAB_LEFT, ds_cstr (&name));
907
908       valid = 0.;
909       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
910         valid += pt->entries[i]->freq;
911
912       n[0] = valid;
913       n[1] = pt->missing;
914       n[2] = n[0] + n[1];
915       for (i = 0; i < 3; i++)
916         {
917           tab_double (summary, i * 2 + 1, 0, TAB_RIGHT, n[i],
918                       &proc->weight_format);
919           tab_text (summary, i * 2 + 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_PRINTF, "%.1f%%",
920                     n[i] / n[2] * 100.);
921         }
922
923       tab_next_row (summary);
924     }
925   ds_destroy (&name);
926
927   submit (proc, NULL, summary);
928 }
929 \f
930 /* Output. */
931
932 static struct tab_table *create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *,
933                                                 struct pivot_table *);
934 static struct tab_table *create_chisq_table (struct pivot_table *);
935 static struct tab_table *create_sym_table (struct pivot_table *);
936 static struct tab_table *create_risk_table (struct pivot_table *);
937 static struct tab_table *create_direct_table (struct pivot_table *);
938 static void display_dimensions (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
939                                 struct tab_table *, int first_difference);
940 static void display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *,
941                                      struct pivot_table *,
942                                      struct tab_table *);
943 static void display_chisq (struct pivot_table *, struct tab_table *,
944                            bool *showed_fisher);
945 static void display_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
946                                struct tab_table *);
947 static void display_risk (struct pivot_table *, struct tab_table *);
948 static void display_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
949                                  struct tab_table *);
950 static void crosstabs_dim (struct tab_table *, struct outp_driver *,
951                            void *proc);
952 static void table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
953                                  struct tab_table *table, int c, int r,
954                                  unsigned char opt, const union value *v,
955                                  const struct variable *var);
956 static void delete_missing (struct pivot_table *);
957 static void build_matrix (struct pivot_table *);
958
959 /* Output pivot table beginning at PB and continuing until PE,
960    exclusive.  For efficiency, *MATP is a pointer to a matrix that can
961    hold *MAXROWS entries. */
962 static void
963 output_pivot_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
964 {
965   struct tab_table *table = NULL; /* Crosstabulation table. */
966   struct tab_table *chisq = NULL; /* Chi-square table. */
967   bool showed_fisher = false;
968   struct tab_table *sym = NULL;   /* Symmetric measures table. */
969   struct tab_table *risk = NULL;  /* Risk estimate table. */
970   struct tab_table *direct = NULL; /* Directional measures table. */
971   size_t row0, row1;
972
973   enum_var_values (pt, COL_VAR, &pt->cols, &pt->n_cols);
974
975   if (proc->cells)
976     table = create_crosstab_table (proc, pt);
977   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CHISQ))
978     chisq = create_chisq_table (pt);
979   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)
980                           | (1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
981                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_CORR)
982                           | (1u << CRS_ST_KAPPA)))
983     sym = create_sym_table (pt);
984   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_RISK))
985     risk = create_risk_table (pt);
986   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_LAMBDA) | (1u << CRS_ST_UC)
987                           | (1u << CRS_ST_D) | (1u << CRS_ST_ETA)))
988     direct = create_direct_table (pt);
989
990   row0 = row1 = 0;
991   while (find_crosstab (pt, &row0, &row1))
992     {
993       struct pivot_table x;
994       int first_difference;
995
996       make_pivot_table_subset (pt, row0, row1, &x);
997
998       /* Find all the row variable values. */
999       enum_var_values (&x, ROW_VAR, &x.rows, &x.n_rows);
1000
1001       if (size_overflow_p (xtimes (xtimes (x.n_rows, x.n_cols),
1002                                    sizeof (double))))
1003         xalloc_die ();
1004       x.row_tot = xmalloc (x.n_rows * sizeof *x.row_tot);
1005       x.col_tot = xmalloc (x.n_cols * sizeof *x.col_tot);
1006       x.mat = xmalloc (x.n_rows * x.n_cols * sizeof *x.mat);
1007
1008       /* Allocate table space for the matrix. */
1009       if (table
1010           && tab_row (table) + (x.n_rows + 1) * proc->n_cells > tab_nr (table))
1011         tab_realloc (table, -1,
1012                      MAX (tab_nr (table) + (x.n_rows + 1) * proc->n_cells,
1013                           tab_nr (table) * pt->n_entries / x.n_entries));
1014
1015       build_matrix (&x);
1016
1017       /* Find the first variable that differs from the last subtable. */
1018       first_difference = find_first_difference (pt, row0);
1019       if (table)
1020         {
1021           display_dimensions (proc, &x, table, first_difference);
1022           display_crosstabulation (proc, &x, table);
1023         }
1024
1025       if (proc->exclude == MV_NEVER)
1026         delete_missing (&x);
1027
1028       if (chisq)
1029         {
1030           display_dimensions (proc, &x, chisq, first_difference);
1031           display_chisq (pt, chisq, &showed_fisher);
1032         }
1033       if (sym)
1034         {
1035           display_dimensions (proc, &x, sym, first_difference);
1036           display_symmetric (proc, pt, sym);
1037         }
1038       if (risk)
1039         {
1040           display_dimensions (proc, &x, risk, first_difference);
1041           display_risk (pt, risk);
1042         }
1043       if (direct)
1044         {
1045           display_dimensions (proc, &x, direct, first_difference);
1046           display_directional (proc, pt, direct);
1047         }
1048
1049       /* Free the parts of x that are not owned by pt.  In
1050          particular we must not free x.cols, which is the same as
1051          pt->cols, which is freed at the end of this function. */
1052       free (x.rows);
1053
1054       free (x.mat);
1055       free (x.row_tot);
1056       free (x.col_tot);
1057     }
1058
1059   submit (proc, NULL, table);
1060
1061   if (chisq)
1062     {
1063       if (!showed_fisher)
1064         tab_resize (chisq, 4 + (pt->n_vars - 2), -1);
1065       submit (proc, pt, chisq);
1066     }
1067
1068   submit (proc, pt, sym);
1069   submit (proc, pt, risk);
1070   submit (proc, pt, direct);
1071
1072   free (pt->cols);
1073 }
1074
1075 static void
1076 build_matrix (struct pivot_table *x)
1077 {
1078   const int col_var_width = var_get_width (x->vars[COL_VAR]);
1079   const int row_var_width = var_get_width (x->vars[ROW_VAR]);
1080   int col, row;
1081   double *mp;
1082   struct table_entry **p;
1083
1084   mp = x->mat;
1085   col = row = 0;
1086   for (p = x->entries; p < &x->entries[x->n_entries]; p++)
1087     {
1088       const struct table_entry *te = *p;
1089
1090       while (!value_equal (&x->rows[row], &te->values[ROW_VAR], row_var_width))
1091         {
1092           for (; col < x->n_cols; col++)
1093             *mp++ = 0.0;
1094           col = 0;
1095           row++;
1096         }
1097
1098       while (!value_equal (&x->cols[col], &te->values[COL_VAR], col_var_width))
1099         {
1100           *mp++ = 0.0;
1101           col++;
1102         }
1103
1104       *mp++ = te->freq;
1105       if (++col >= x->n_cols)
1106         {
1107           col = 0;
1108           row++;
1109         }
1110     }
1111   while (mp < &x->mat[x->n_cols * x->n_rows])
1112     *mp++ = 0.0;
1113   assert (mp == &x->mat[x->n_cols * x->n_rows]);
1114
1115   /* Column totals, row totals, ns_rows. */
1116   mp = x->mat;
1117   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1118     x->col_tot[col] = 0.0;
1119   for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1120     x->row_tot[row] = 0.0;
1121   x->ns_rows = 0;
1122   for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1123     {
1124       bool row_is_empty = true;
1125       for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1126         {
1127           if (*mp != 0.0)
1128             {
1129               row_is_empty = false;
1130               x->col_tot[col] += *mp;
1131               x->row_tot[row] += *mp;
1132             }
1133           mp++;
1134         }
1135       if (!row_is_empty)
1136         x->ns_rows++;
1137     }
1138   assert (mp == &x->mat[x->n_cols * x->n_rows]);
1139
1140   /* ns_cols. */
1141   x->ns_cols = 0;
1142   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1143     for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1144       if (x->mat[col + row * x->n_cols] != 0.0)
1145         {
1146           x->ns_cols++;
1147           break;
1148         }
1149
1150   /* Grand total. */
1151   x->total = 0.0;
1152   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1153     x->total += x->col_tot[col];
1154 }
1155
1156 static struct tab_table *
1157 create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1158 {
1159   struct tuple
1160     {
1161       int value;
1162       const char *name;
1163     };
1164   static const struct tuple names[] =
1165     {
1166       {CRS_CL_COUNT, N_("count")},
1167       {CRS_CL_ROW, N_("row %")},
1168       {CRS_CL_COLUMN, N_("column %")},
1169       {CRS_CL_TOTAL, N_("total %")},
1170       {CRS_CL_EXPECTED, N_("expected")},
1171       {CRS_CL_RESIDUAL, N_("residual")},
1172       {CRS_CL_SRESIDUAL, N_("std. resid.")},
1173       {CRS_CL_ASRESIDUAL, N_("adj. resid.")},
1174     };
1175   const int n_names = sizeof names / sizeof *names;
1176   const struct tuple *t;
1177
1178   struct tab_table *table;
1179   struct string title;
1180   int i;
1181
1182   table = tab_create (pt->n_consts + 1 + pt->n_cols + 1,
1183                       (pt->n_entries / pt->n_cols) * 3 / 2 * proc->n_cells + 10,
1184                       true);
1185   tab_headers (table, pt->n_consts + 1, 0, 2, 0);
1186
1187   /* First header line. */
1188   tab_joint_text (table, pt->n_consts + 1, 0,
1189                   (pt->n_consts + 1) + (pt->n_cols - 1), 0,
1190                   TAB_CENTER | TAT_TITLE, var_get_name (pt->vars[COL_VAR]));
1191
1192   tab_hline (table, TAL_1, pt->n_consts + 1,
1193              pt->n_consts + 2 + pt->n_cols - 2, 1);
1194
1195   /* Second header line. */
1196   for (i = 2; i < pt->n_consts + 2; i++)
1197     tab_joint_text (table, pt->n_consts + 2 - i - 1, 0,
1198                     pt->n_consts + 2 - i - 1, 1,
1199                     TAB_RIGHT | TAT_TITLE, var_to_string (pt->vars[i]));
1200   tab_text (table, pt->n_consts + 2 - 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1201             var_get_name (pt->vars[ROW_VAR]));
1202   for (i = 0; i < pt->n_cols; i++)
1203     table_value_missing (proc, table, pt->n_consts + 2 + i - 1, 1, TAB_RIGHT,
1204                          &pt->cols[i], pt->vars[COL_VAR]);
1205   tab_text (table, pt->n_consts + 2 + pt->n_cols - 1, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
1206
1207   tab_hline (table, TAL_1, 0, pt->n_consts + 2 + pt->n_cols - 1, 2);
1208   tab_vline (table, TAL_1, pt->n_consts + 2 + pt->n_cols - 1, 0, 1);
1209
1210   /* Title. */
1211   ds_init_empty (&title);
1212   for (i = 0; i < pt->n_consts + 2; i++)
1213     {
1214       if (i)
1215         ds_put_cstr (&title, " * ");
1216       ds_put_cstr (&title, var_get_name (pt->vars[i]));
1217     }
1218   for (i = 0; i < pt->n_consts; i++)
1219     {
1220       const struct variable *var = pt->const_vars[i];
1221       size_t ofs;
1222
1223       ds_put_format (&title, ", %s=", var_get_name (var));
1224
1225       /* Insert the formatted value of the variable, then trim
1226          leading spaces in what was just inserted. */
1227       ofs = ds_length (&title);
1228       data_out (&pt->const_values[i], var_get_print_format (var),
1229                 ds_put_uninit (&title, var_get_width (var)));
1230       ds_remove (&title, ofs, ss_cspan (ds_substr (&title, ofs, SIZE_MAX),
1231                                         ss_cstr (" ")));
1232     }
1233
1234   ds_put_cstr (&title, " [");
1235   i = 0;
1236   for (t = names; t < &names[n_names]; t++)
1237     if (proc->cells & (1u << t->value))
1238       {
1239         if (i++)
1240           ds_put_cstr (&title, ", ");
1241         ds_put_cstr (&title, gettext (t->name));
1242       }
1243   ds_put_cstr (&title, "].");
1244
1245   tab_title (table, "%s", ds_cstr (&title));
1246   ds_destroy (&title);
1247
1248   tab_offset (table, 0, 2);
1249   return table;
1250 }
1251
1252 static struct tab_table *
1253 create_chisq_table (struct pivot_table *pt)
1254 {
1255   struct tab_table *chisq;
1256
1257   chisq = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1258                       pt->n_entries / pt->n_cols * 3 / 2 * N_CHISQ + 10,
1259                       1);
1260   tab_headers (chisq, 1 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1261
1262   tab_title (chisq, _("Chi-square tests."));
1263
1264   tab_offset (chisq, pt->n_vars - 2, 0);
1265   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1266   tab_text (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1267   tab_text (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("df"));
1268   tab_text (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1269             _("Asymp. Sig. (2-sided)"));
1270   tab_text (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1271             _("Exact. Sig. (2-sided)"));
1272   tab_text (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1273             _("Exact. Sig. (1-sided)"));
1274   chisq = 0;
1275   tab_offset (chisq, 0, 1);
1276
1277   return chisq;
1278 }
1279
1280 /* Symmetric measures. */
1281 static struct tab_table *
1282 create_sym_table (struct pivot_table *pt)
1283 {
1284   struct tab_table *sym;
1285
1286   sym = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1287                     pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10, 1);
1288   tab_headers (sym, 2 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1289   tab_title (sym, _("Symmetric measures."));
1290
1291   tab_offset (sym, pt->n_vars - 2, 0);
1292   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1293   tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1294   tab_text (sym, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1295   tab_text (sym, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1296   tab_text (sym, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1297   tab_text (sym, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1298   tab_offset (sym, 0, 1);
1299
1300   return sym;
1301 }
1302
1303 /* Risk estimate. */
1304 static struct tab_table *
1305 create_risk_table (struct pivot_table *pt)
1306 {
1307   struct tab_table *risk;
1308
1309   risk = tab_create (4 + (pt->n_vars - 2), pt->n_entries / pt->n_cols * 4 + 10,
1310                      1);
1311   tab_headers (risk, 1 + pt->n_vars - 2, 0, 2, 0);
1312   tab_title (risk, _("Risk estimate."));
1313
1314   tab_offset (risk, pt->n_vars - 2, 0);
1315   tab_joint_text (risk, 2, 0, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE | TAT_PRINTF,
1316                   _("95%% Confidence Interval"));
1317   tab_text (risk, 0, 1, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1318   tab_text (risk, 1, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1319   tab_text (risk, 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Lower"));
1320   tab_text (risk, 3, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Upper"));
1321   tab_hline (risk, TAL_1, 2, 3, 1);
1322   tab_vline (risk, TAL_1, 2, 0, 1);
1323   tab_offset (risk, 0, 2);
1324
1325   return risk;
1326 }
1327
1328 /* Directional measures. */
1329 static struct tab_table *
1330 create_direct_table (struct pivot_table *pt)
1331 {
1332   struct tab_table *direct;
1333
1334   direct = tab_create (7 + (pt->n_vars - 2),
1335                        pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10, 1);
1336   tab_headers (direct, 3 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1337   tab_title (direct, _("Directional measures."));
1338
1339   tab_offset (direct, pt->n_vars - 2, 0);
1340   tab_text (direct, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1341   tab_text (direct, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1342   tab_text (direct, 2, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Type"));
1343   tab_text (direct, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1344   tab_text (direct, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1345   tab_text (direct, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1346   tab_text (direct, 6, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1347   tab_offset (direct, 0, 1);
1348
1349   return direct;
1350 }
1351
1352
1353 /* Delete missing rows and columns for statistical analysis when
1354    /MISSING=REPORT. */
1355 static void
1356 delete_missing (struct pivot_table *pt)
1357 {
1358   int r, c;
1359
1360   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1361     if (var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1362       {
1363         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1364           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1365         pt->ns_rows--;
1366       }
1367
1368
1369   for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1370     if (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1371       {
1372         for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1373           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1374         pt->ns_cols--;
1375       }
1376 }
1377
1378 /* Prepare table T for submission, and submit it. */
1379 static void
1380 submit (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1381         struct tab_table *t)
1382 {
1383   int i;
1384
1385   if (t == NULL)
1386     return;
1387
1388   tab_resize (t, -1, 0);
1389   if (tab_nr (t) == tab_t (t))
1390     {
1391       tab_destroy (t);
1392       return;
1393     }
1394   tab_offset (t, 0, 0);
1395   if (pt != NULL)
1396     for (i = 2; i < pt->n_vars; i++)
1397       tab_text (t, pt->n_vars - i - 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1398                 var_to_string (pt->vars[i]));
1399   tab_box (t, TAL_2, TAL_2, -1, -1, 0, 0, tab_nc (t) - 1, tab_nr (t) - 1);
1400   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_1, tab_l (t), tab_t (t) - 1, tab_nc (t) - 1,
1401            tab_nr (t) - 1);
1402   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_GAP, 0, tab_t (t), tab_l (t) - 1,
1403            tab_nr (t) - 1);
1404   tab_vline (t, TAL_2, tab_l (t), 0, tab_nr (t) - 1);
1405   tab_dim (t, crosstabs_dim, proc);
1406   tab_submit (t);
1407 }
1408
1409 /* Sets the widths of all the columns and heights of all the rows in
1410    table T for driver D. */
1411 static void
1412 crosstabs_dim (struct tab_table *t, struct outp_driver *d, void *proc_)
1413 {
1414   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
1415   int i;
1416
1417   /* Width of a numerical column. */
1418   int c = outp_string_width (d, "0.000000", OUTP_PROPORTIONAL);
1419   if (proc->exclude == MV_NEVER)
1420     c += outp_string_width (d, "M", OUTP_PROPORTIONAL);
1421
1422   /* Set width for header columns. */
1423   if (t->l != 0)
1424     {
1425       size_t i;
1426       int w;
1427
1428       w = d->width - c * (t->nc - t->l);
1429       for (i = 0; i <= t->nc; i++)
1430         w -= t->wrv[i];
1431       w /= t->l;
1432
1433       if (w < d->prop_em_width * 8)
1434         w = d->prop_em_width * 8;
1435
1436       if (w > d->prop_em_width * 15)
1437         w = d->prop_em_width * 15;
1438
1439       for (i = 0; i < t->l; i++)
1440         t->w[i] = w;
1441     }
1442
1443   for (i = t->l; i < t->nc; i++)
1444     t->w[i] = c;
1445
1446   for (i = 0; i < t->nr; i++)
1447     t->h[i] = tab_natural_height (t, d, i);
1448 }
1449
1450 static bool
1451 find_crosstab (struct pivot_table *pt, size_t *row0p, size_t *row1p)
1452 {
1453   size_t row0 = *row1p;
1454   size_t row1;
1455
1456   if (row0 >= pt->n_entries)
1457     return false;
1458
1459   for (row1 = row0 + 1; row1 < pt->n_entries; row1++)
1460     {
1461       struct table_entry *a = pt->entries[row0];
1462       struct table_entry *b = pt->entries[row1];
1463       if (compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars) != 0)
1464         break;
1465     }
1466   *row0p = row0;
1467   *row1p = row1;
1468   return true;
1469 }
1470
1471 /* Compares `union value's A_ and B_ and returns a strcmp()-like
1472    result.  WIDTH_ points to an int which is either 0 for a
1473    numeric value or a string width for a string value. */
1474 static int
1475 compare_value_3way (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1476 {
1477   const union value *a = a_;
1478   const union value *b = b_;
1479   const int *width = width_;
1480
1481   return value_compare_3way (a, b, *width);
1482 }
1483
1484 /* Given an array of ENTRY_CNT table_entry structures starting at
1485    ENTRIES, creates a sorted list of the values that the variable
1486    with index VAR_IDX takes on.  The values are returned as a
1487    malloc()'d array stored in *VALUES, with the number of values
1488    stored in *VALUE_CNT.
1489    */
1490 static void
1491 enum_var_values (const struct pivot_table *pt, int var_idx,
1492                  union value **valuesp, int *n_values)
1493 {
1494   const struct variable *var = pt->vars[var_idx];
1495   struct var_range *range = get_var_range (var);
1496   union value *values;
1497   size_t i;
1498
1499   if (range)
1500     {
1501       values = *valuesp = xnmalloc (range->count, sizeof *values);
1502       *n_values = range->count;
1503       for (i = 0; i < range->count; i++)
1504         values[i].f = range->min + i;
1505     }
1506   else
1507     {
1508       int width = var_get_width (var);
1509       struct hmapx_node *node;
1510       const union value *iter;
1511       struct hmapx set;
1512
1513       hmapx_init (&set);
1514       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
1515         {
1516           const struct table_entry *te = pt->entries[i];
1517           const union value *value = &te->values[var_idx];
1518           size_t hash = value_hash (value, width, 0);
1519
1520           HMAPX_FOR_EACH_WITH_HASH (iter, node, hash, &set)
1521             if (value_equal (iter, value, width))
1522               goto next_entry;
1523
1524           hmapx_insert (&set, (union value *) value, hash);
1525
1526         next_entry: ;
1527         }
1528
1529       *n_values = hmapx_count (&set);
1530       values = *valuesp = xnmalloc (*n_values, sizeof *values);
1531       i = 0;
1532       HMAPX_FOR_EACH (iter, node, &set)
1533         values[i++] = *iter;
1534       hmapx_destroy (&set);
1535
1536       sort (values, *n_values, sizeof *values, compare_value_3way, &width);
1537     }
1538 }
1539
1540 /* Sets cell (C,R) in TABLE, with options OPT, to have a value taken
1541    from V, displayed with print format spec from variable VAR.  When
1542    in REPORT missing-value mode, missing values have an M appended. */
1543 static void
1544 table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
1545                      struct tab_table *table, int c, int r, unsigned char opt,
1546                      const union value *v, const struct variable *var)
1547 {
1548   struct substring s;
1549   const struct fmt_spec *print = var_get_print_format (var);
1550
1551   const char *label = var_lookup_value_label (var, v);
1552   if (label)
1553     {
1554       tab_text (table, c, r, TAB_LEFT, label);
1555       return;
1556     }
1557
1558   s.string = tab_alloc (table, print->w);
1559   data_out (v, print, s.string);
1560   s.length = print->w;
1561   if (proc->exclude == MV_NEVER && var_is_num_missing (var, v->f, MV_USER))
1562     s.string[s.length++] = 'M';
1563   while (s.length && *s.string == ' ')
1564     {
1565       s.length--;
1566       s.string++;
1567     }
1568   tab_raw (table, c, r, opt, &s);
1569 }
1570
1571 /* Draws a line across TABLE at the current row to indicate the most
1572    major dimension variable with index FIRST_DIFFERENCE out of N_VARS
1573    that changed, and puts the values that changed into the table.  TB
1574    and PT must be the corresponding table_entry and crosstab,
1575    respectively. */
1576 static void
1577 display_dimensions (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1578                     struct tab_table *table, int first_difference)
1579 {
1580   tab_hline (table, TAL_1, pt->n_vars - first_difference - 1, tab_nc (table) - 1, 0);
1581
1582   for (; first_difference >= 2; first_difference--)
1583     table_value_missing (proc, table, pt->n_vars - first_difference - 1, 0,
1584                          TAB_RIGHT, &pt->entries[0]->values[first_difference],
1585                          pt->vars[first_difference]);
1586 }
1587
1588 /* Put VALUE into cell (C,R) of TABLE, suffixed with character
1589    SUFFIX if nonzero.  If MARK_MISSING is true the entry is
1590    additionally suffixed with a letter `M'. */
1591 static void
1592 format_cell_entry (struct tab_table *table, int c, int r, double value,
1593                    char suffix, bool mark_missing)
1594 {
1595   const struct fmt_spec f = {FMT_F, 10, 1};
1596   union value v;
1597   struct substring s;
1598
1599   s.length = 10;
1600   s.string = tab_alloc (table, 16);
1601   v.f = value;
1602   data_out (&v, &f, s.string);
1603   while (*s.string == ' ')
1604     {
1605       s.length--;
1606       s.string++;
1607     }
1608   if (suffix != 0)
1609     s.string[s.length++] = suffix;
1610   if (mark_missing)
1611     s.string[s.length++] = 'M';
1612
1613   tab_raw (table, c, r, TAB_RIGHT, &s);
1614 }
1615
1616 /* Displays the crosstabulation table. */
1617 static void
1618 display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1619                          struct tab_table *table)
1620 {
1621   int last_row;
1622   int r, c, i;
1623   double *mp;
1624
1625   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1626     table_value_missing (proc, table, pt->n_vars - 2, r * proc->n_cells,
1627                          TAB_RIGHT, &pt->rows[r], pt->vars[ROW_VAR]);
1628
1629   tab_text (table, pt->n_vars - 2, pt->n_rows * proc->n_cells,
1630             TAB_LEFT, _("Total"));
1631
1632   /* Put in the actual cells. */
1633   mp = pt->mat;
1634   tab_offset (table, pt->n_vars - 1, -1);
1635   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1636     {
1637       if (proc->n_cells > 1)
1638         tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1639       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1640         {
1641           bool mark_missing = false;
1642           double expected_value = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
1643           if (proc->exclude == MV_NEVER
1644               && (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER)
1645                   || var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f,
1646                                          MV_USER)))
1647             mark_missing = true;
1648           for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1649             {
1650               double v;
1651               int suffix = 0;
1652
1653               switch (proc->a_cells[i])
1654                 {
1655                 case CRS_CL_COUNT:
1656                   v = *mp;
1657                   break;
1658                 case CRS_CL_ROW:
1659                   v = *mp / pt->row_tot[r] * 100.;
1660                   suffix = '%';
1661                   break;
1662                 case CRS_CL_COLUMN:
1663                   v = *mp / pt->col_tot[c] * 100.;
1664                   suffix = '%';
1665                   break;
1666                 case CRS_CL_TOTAL:
1667                   v = *mp / pt->total * 100.;
1668                   suffix = '%';
1669                   break;
1670                 case CRS_CL_EXPECTED:
1671                   v = expected_value;
1672                   break;
1673                 case CRS_CL_RESIDUAL:
1674                   v = *mp - expected_value;
1675                   break;
1676                 case CRS_CL_SRESIDUAL:
1677                   v = (*mp - expected_value) / sqrt (expected_value);
1678                   break;
1679                 case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1680                   v = ((*mp - expected_value)
1681                        / sqrt (expected_value
1682                                * (1. - pt->row_tot[r] / pt->total)
1683                                * (1. - pt->col_tot[c] / pt->total)));
1684                   break;
1685                 default:
1686                   NOT_REACHED ();
1687                 }
1688               format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing);
1689             }
1690
1691           mp++;
1692         }
1693
1694       tab_offset (table, -1, tab_row (table) + proc->n_cells);
1695     }
1696
1697   /* Row totals. */
1698   tab_offset (table, -1, tab_row (table) - proc->n_cells * pt->n_rows);
1699   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1700     {
1701       bool mark_missing = false;
1702
1703       if (proc->exclude == MV_NEVER
1704           && var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1705         mark_missing = true;
1706
1707       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1708         {
1709           char suffix = 0;
1710           double v;
1711
1712           switch (proc->a_cells[i])
1713             {
1714             case CRS_CL_COUNT:
1715               v = pt->row_tot[r];
1716               break;
1717             case CRS_CL_ROW:
1718               v = 100.0;
1719               suffix = '%';
1720               break;
1721             case CRS_CL_COLUMN:
1722               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1723               suffix = '%';
1724               break;
1725             case CRS_CL_TOTAL:
1726               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1727               suffix = '%';
1728               break;
1729             case CRS_CL_EXPECTED:
1730             case CRS_CL_RESIDUAL:
1731             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1732             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1733               v = 0.;
1734               break;
1735             default:
1736               NOT_REACHED ();
1737             }
1738
1739           format_cell_entry (table, pt->n_cols, 0, v, suffix, mark_missing);
1740           tab_next_row (table);
1741         }
1742     }
1743
1744   /* Column totals, grand total. */
1745   last_row = 0;
1746   if (proc->n_cells > 1)
1747     tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1748   for (c = 0; c <= pt->n_cols; c++)
1749     {
1750       double ct = c < pt->n_cols ? pt->col_tot[c] : pt->total;
1751       bool mark_missing = false;
1752       int i;
1753
1754       if (proc->exclude == MV_NEVER && c < pt->n_cols
1755           && var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1756         mark_missing = true;
1757
1758       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1759         {
1760           char suffix = 0;
1761           double v;
1762
1763           switch (proc->a_cells[i])
1764             {
1765             case CRS_CL_COUNT:
1766               v = ct;
1767               break;
1768             case CRS_CL_ROW:
1769               v = ct / pt->total * 100.;
1770               suffix = '%';
1771               break;
1772             case CRS_CL_COLUMN:
1773               v = 100.;
1774               suffix = '%';
1775               break;
1776             case CRS_CL_TOTAL:
1777               v = ct / pt->total * 100.;
1778               suffix = '%';
1779               break;
1780             case CRS_CL_EXPECTED:
1781             case CRS_CL_RESIDUAL:
1782             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1783             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1784               continue;
1785             default:
1786               NOT_REACHED ();
1787             }
1788
1789           format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing);
1790         }
1791       last_row = i;
1792     }
1793
1794   tab_offset (table, -1, tab_row (table) + last_row);
1795   tab_offset (table, 0, -1);
1796 }
1797
1798 static void calc_r (struct pivot_table *,
1799                     double *PT, double *Y, double *, double *, double *);
1800 static void calc_chisq (struct pivot_table *,
1801                         double[N_CHISQ], int[N_CHISQ], double *, double *);
1802
1803 /* Display chi-square statistics. */
1804 static void
1805 display_chisq (struct pivot_table *pt, struct tab_table *chisq,
1806                bool *showed_fisher)
1807 {
1808   static const char *chisq_stats[N_CHISQ] =
1809     {
1810       N_("Pearson Chi-Square"),
1811       N_("Likelihood Ratio"),
1812       N_("Fisher's Exact Test"),
1813       N_("Continuity Correction"),
1814       N_("Linear-by-Linear Association"),
1815     };
1816   double chisq_v[N_CHISQ];
1817   double fisher1, fisher2;
1818   int df[N_CHISQ];
1819   int s = 0;
1820
1821   int i;
1822
1823   calc_chisq (pt, chisq_v, df, &fisher1, &fisher2);
1824
1825   tab_offset (chisq, pt->n_vars - 2, -1);
1826
1827   for (i = 0; i < N_CHISQ; i++)
1828     {
1829       if ((i != 2 && chisq_v[i] == SYSMIS)
1830           || (i == 2 && fisher1 == SYSMIS))
1831         continue;
1832       s = 1;
1833
1834       tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (chisq_stats[i]));
1835       if (i != 2)
1836         {
1837           tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, chisq_v[i], NULL);
1838           tab_double (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT, df[i], &pt->weight_format);
1839           tab_double (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT,
1840                      gsl_cdf_chisq_Q (chisq_v[i], df[i]), NULL);
1841         }
1842       else
1843         {
1844           *showed_fisher = true;
1845           tab_double (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT, fisher2, NULL);
1846           tab_double (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT, fisher1, NULL);
1847         }
1848       tab_next_row (chisq);
1849     }
1850
1851   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1852   tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1853   tab_next_row (chisq);
1854
1855   tab_offset (chisq, 0, -1);
1856 }
1857
1858 static int calc_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1859                            double[N_SYMMETRIC], double[N_SYMMETRIC],
1860                            double[N_SYMMETRIC],
1861                            double[3], double[3], double[3]);
1862
1863 /* Display symmetric measures. */
1864 static void
1865 display_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1866                    struct tab_table *sym)
1867 {
1868   static const char *categories[] =
1869     {
1870       N_("Nominal by Nominal"),
1871       N_("Ordinal by Ordinal"),
1872       N_("Interval by Interval"),
1873       N_("Measure of Agreement"),
1874     };
1875
1876   static const char *stats[N_SYMMETRIC] =
1877     {
1878       N_("Phi"),
1879       N_("Cramer's V"),
1880       N_("Contingency Coefficient"),
1881       N_("Kendall's tau-b"),
1882       N_("Kendall's tau-c"),
1883       N_("Gamma"),
1884       N_("Spearman Correlation"),
1885       N_("Pearson's R"),
1886       N_("Kappa"),
1887     };
1888
1889   static const int stats_categories[N_SYMMETRIC] =
1890     {
1891       0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 3,
1892     };
1893
1894   int last_cat = -1;
1895   double sym_v[N_SYMMETRIC], sym_ase[N_SYMMETRIC], sym_t[N_SYMMETRIC];
1896   double somers_d_v[3], somers_d_ase[3], somers_d_t[3];
1897   int i;
1898
1899   if (!calc_symmetric (proc, pt, sym_v, sym_ase, sym_t,
1900                        somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
1901     return;
1902
1903   tab_offset (sym, pt->n_vars - 2, -1);
1904
1905   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
1906     {
1907       if (sym_v[i] == SYSMIS)
1908         continue;
1909
1910       if (stats_categories[i] != last_cat)
1911         {
1912           last_cat = stats_categories[i];
1913           tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (categories[last_cat]));
1914         }
1915
1916       tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT, gettext (stats[i]));
1917       tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, sym_v[i], NULL);
1918       if (sym_ase[i] != SYSMIS)
1919         tab_double (sym, 3, 0, TAB_RIGHT, sym_ase[i], NULL);
1920       if (sym_t[i] != SYSMIS)
1921         tab_double (sym, 4, 0, TAB_RIGHT, sym_t[i], NULL);
1922       /*tab_double (sym, 5, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (sym_v[i]), NULL);*/
1923       tab_next_row (sym);
1924     }
1925
1926   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1927   tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1928   tab_next_row (sym);
1929
1930   tab_offset (sym, 0, -1);
1931 }
1932
1933 static int calc_risk (struct pivot_table *,
1934                       double[], double[], double[], union value *);
1935
1936 /* Display risk estimate. */
1937 static void
1938 display_risk (struct pivot_table *pt, struct tab_table *risk)
1939 {
1940   char buf[256];
1941   double risk_v[3], lower[3], upper[3];
1942   union value c[2];
1943   int i;
1944
1945   if (!calc_risk (pt, risk_v, upper, lower, c))
1946     return;
1947
1948   tab_offset (risk, pt->n_vars - 2, -1);
1949
1950   for (i = 0; i < 3; i++)
1951     {
1952       const struct variable *cv = pt->vars[COL_VAR];
1953       const struct variable *rv = pt->vars[ROW_VAR];
1954       int cvw = var_get_width (cv);
1955       int rvw = var_get_width (rv);
1956
1957       if (risk_v[i] == SYSMIS)
1958         continue;
1959
1960       switch (i)
1961         {
1962         case 0:
1963           if (var_is_numeric (cv))
1964             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%g / %g)"),
1965                      var_get_name (cv), c[0].f, c[1].f);
1966           else
1967             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%.*s / %.*s)"),
1968                      var_get_name (cv),
1969                      cvw, value_str (&c[0], cvw),
1970                      cvw, value_str (&c[1], cvw));
1971           break;
1972         case 1:
1973         case 2:
1974           if (var_is_numeric (rv))
1975             sprintf (buf, _("For cohort %s = %g"),
1976                      var_get_name (rv), pt->rows[i - 1].f);
1977           else
1978             sprintf (buf, _("For cohort %s = %.*s"),
1979                      var_get_name (rv),
1980                      rvw, value_str (&pt->rows[i - 1], rvw));
1981           break;
1982         }
1983
1984       tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, buf);
1985       tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, risk_v[i], NULL);
1986       tab_double (risk, 2, 0, TAB_RIGHT, lower[i], NULL);
1987       tab_double (risk, 3, 0, TAB_RIGHT, upper[i], NULL);
1988       tab_next_row (risk);
1989     }
1990
1991   tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1992   tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1993   tab_next_row (risk);
1994
1995   tab_offset (risk, 0, -1);
1996 }
1997
1998 static int calc_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1999                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL],
2000                              double[N_DIRECTIONAL]);
2001
2002 /* Display directional measures. */
2003 static void
2004 display_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2005                      struct tab_table *direct)
2006 {
2007   static const char *categories[] =
2008     {
2009       N_("Nominal by Nominal"),
2010       N_("Ordinal by Ordinal"),
2011       N_("Nominal by Interval"),
2012     };
2013
2014   static const char *stats[] =
2015     {
2016       N_("Lambda"),
2017       N_("Goodman and Kruskal tau"),
2018       N_("Uncertainty Coefficient"),
2019       N_("Somers' d"),
2020       N_("Eta"),
2021     };
2022
2023   static const char *types[] =
2024     {
2025       N_("Symmetric"),
2026       N_("%s Dependent"),
2027       N_("%s Dependent"),
2028     };
2029
2030   static const int stats_categories[N_DIRECTIONAL] =
2031     {
2032       0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 2, 2,
2033     };
2034
2035   static const int stats_stats[N_DIRECTIONAL] =
2036     {
2037       0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4,
2038     };
2039
2040   static const int stats_types[N_DIRECTIONAL] =
2041     {
2042       0, 1, 2, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 1, 2,
2043     };
2044
2045   static const int *stats_lookup[] =
2046     {
2047       stats_categories,
2048       stats_stats,
2049       stats_types,
2050     };
2051
2052   static const char **stats_names[] =
2053     {
2054       categories,
2055       stats,
2056       types,
2057     };
2058
2059   int last[3] =
2060     {
2061       -1, -1, -1,
2062     };
2063
2064   double direct_v[N_DIRECTIONAL];
2065   double direct_ase[N_DIRECTIONAL];
2066   double direct_t[N_DIRECTIONAL];
2067
2068   int i;
2069
2070   if (!calc_directional (proc, pt, direct_v, direct_ase, direct_t))
2071     return;
2072
2073   tab_offset (direct, pt->n_vars - 2, -1);
2074
2075   for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2076     {
2077       if (direct_v[i] == SYSMIS)
2078         continue;
2079
2080       {
2081         int j;
2082
2083         for (j = 0; j < 3; j++)
2084           if (last[j] != stats_lookup[j][i])
2085             {
2086               if (j < 2)
2087                 tab_hline (direct, TAL_1, j, 6, 0);
2088
2089               for (; j < 3; j++)
2090                 {
2091                   const char *string;
2092                   int k = last[j] = stats_lookup[j][i];
2093
2094                   if (k == 0)
2095                     string = NULL;
2096                   else if (k == 1)
2097                     string = var_get_name (pt->vars[0]);
2098                   else
2099                     string = var_get_name (pt->vars[1]);
2100
2101                   tab_text (direct, j, 0, TAB_LEFT | TAT_PRINTF,
2102                             gettext (stats_names[j][k]), string);
2103                 }
2104             }
2105       }
2106
2107       tab_double (direct, 3, 0, TAB_RIGHT, direct_v[i], NULL);
2108       if (direct_ase[i] != SYSMIS)
2109         tab_double (direct, 4, 0, TAB_RIGHT, direct_ase[i], NULL);
2110       if (direct_t[i] != SYSMIS)
2111         tab_double (direct, 5, 0, TAB_RIGHT, direct_t[i], NULL);
2112       /*tab_double (direct, 6, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (direct_v[i]), NULL);*/
2113       tab_next_row (direct);
2114     }
2115
2116   tab_offset (direct, 0, -1);
2117 }
2118 \f
2119 /* Statistical calculations. */
2120
2121 /* Returns the value of the gamma (factorial) function for an integer
2122    argument PT. */
2123 static double
2124 gamma_int (double pt)
2125 {
2126   double r = 1;
2127   int i;
2128
2129   for (i = 2; i < pt; i++)
2130     r *= i;
2131   return r;
2132 }
2133
2134 /* Calculate P_r as specified in _SPSS Statistical Algorithms_,
2135    Appendix 5. */
2136 static inline double
2137 Pr (int a, int b, int c, int d)
2138 {
2139   return (gamma_int (a + b + 1.) / gamma_int (a + 1.)
2140           * gamma_int (c + d + 1.) / gamma_int (b + 1.)
2141           * gamma_int (a + c + 1.) / gamma_int (c + 1.)
2142           * gamma_int (b + d + 1.) / gamma_int (d + 1.)
2143           / gamma_int (a + b + c + d + 1.));
2144 }
2145
2146 /* Swap the contents of A and B. */
2147 static inline void
2148 swap (int *a, int *b)
2149 {
2150   int t = *a;
2151   *a = *b;
2152   *b = t;
2153 }
2154
2155 /* Calculate significance for Fisher's exact test as specified in
2156    _SPSS Statistical Algorithms_, Appendix 5. */
2157 static void
2158 calc_fisher (int a, int b, int c, int d, double *fisher1, double *fisher2)
2159 {
2160   int pt;
2161
2162   if (MIN (c, d) < MIN (a, b))
2163     swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2164   if (MIN (b, d) < MIN (a, c))
2165     swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2166   if (b * c < a * d)
2167     {
2168       if (b < c)
2169         swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2170       else
2171         swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2172     }
2173
2174   *fisher1 = 0.;
2175   for (pt = 0; pt <= a; pt++)
2176     *fisher1 += Pr (a - pt, b + pt, c + pt, d - pt);
2177
2178   *fisher2 = *fisher1;
2179   for (pt = 1; pt <= b; pt++)
2180     *fisher2 += Pr (a + pt, b - pt, c - pt, d + pt);
2181 }
2182
2183 /* Calculates chi-squares into CHISQ.  MAT is a matrix with N_COLS
2184    columns with values COLS and N_ROWS rows with values ROWS.  Values
2185    in the matrix sum to pt->total. */
2186 static void
2187 calc_chisq (struct pivot_table *pt,
2188             double chisq[N_CHISQ], int df[N_CHISQ],
2189             double *fisher1, double *fisher2)
2190 {
2191   int r, c;
2192
2193   chisq[0] = chisq[1] = 0.;
2194   chisq[2] = chisq[3] = chisq[4] = SYSMIS;
2195   *fisher1 = *fisher2 = SYSMIS;
2196
2197   df[0] = df[1] = (pt->ns_cols - 1) * (pt->ns_rows - 1);
2198
2199   if (pt->ns_rows <= 1 || pt->ns_cols <= 1)
2200     {
2201       chisq[0] = chisq[1] = SYSMIS;
2202       return;
2203     }
2204
2205   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2206     for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2207       {
2208         const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2209         const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2210         const double residual = freq - expected;
2211
2212         chisq[0] += residual * residual / expected;
2213         if (freq)
2214           chisq[1] += freq * log (expected / freq);
2215       }
2216
2217   if (chisq[0] == 0.)
2218     chisq[0] = SYSMIS;
2219
2220   if (chisq[1] != 0.)
2221     chisq[1] *= -2.;
2222   else
2223     chisq[1] = SYSMIS;
2224
2225   /* Calculate Yates and Fisher exact test. */
2226   if (pt->ns_cols == 2 && pt->ns_rows == 2)
2227     {
2228       double f11, f12, f21, f22;
2229
2230       {
2231         int nz_cols[2];
2232         int i, j;
2233
2234         for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2235           if (pt->col_tot[i] != 0.)
2236             {
2237               nz_cols[j++] = i;
2238               if (j == 2)
2239                 break;
2240             }
2241
2242         assert (j == 2);
2243
2244         f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2245         f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2246         f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2247         f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2248       }
2249
2250       /* Yates. */
2251       {
2252         const double pt_ = fabs (f11 * f22 - f12 * f21) - 0.5 * pt->total;
2253
2254         if (pt_ > 0.)
2255           chisq[3] = (pt->total * pow2 (pt_)
2256                       / (f11 + f12) / (f21 + f22)
2257                       / (f11 + f21) / (f12 + f22));
2258         else
2259           chisq[3] = 0.;
2260
2261         df[3] = 1.;
2262       }
2263
2264       /* Fisher. */
2265       if (f11 < 5. || f12 < 5. || f21 < 5. || f22 < 5.)
2266         calc_fisher (f11 + .5, f12 + .5, f21 + .5, f22 + .5, fisher1, fisher2);
2267     }
2268
2269   /* Calculate Mantel-Haenszel. */
2270   if (var_is_numeric (pt->vars[ROW_VAR]) && var_is_numeric (pt->vars[COL_VAR]))
2271     {
2272       double r, ase_0, ase_1;
2273       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &r, &ase_0, &ase_1);
2274
2275       chisq[4] = (pt->total - 1.) * r * r;
2276       df[4] = 1;
2277     }
2278 }
2279
2280 /* Calculate the value of Pearson's r.  r is stored into R, ase_1 into
2281    ASE_1, and ase_0 into ASE_0.  The row and column values must be
2282    passed in PT and Y. */
2283 static void
2284 calc_r (struct pivot_table *pt,
2285         double *PT, double *Y, double *r, double *ase_0, double *ase_1)
2286 {
2287   double SX, SY, S, T;
2288   double Xbar, Ybar;
2289   double sum_XYf, sum_X2Y2f;
2290   double sum_Xr, sum_X2r;
2291   double sum_Yc, sum_Y2c;
2292   int i, j;
2293
2294   for (sum_X2Y2f = sum_XYf = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2295     for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2296       {
2297         double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2298         double product = PT[i] * Y[j];
2299         double temp = fij * product;
2300         sum_XYf += temp;
2301         sum_X2Y2f += temp * product;
2302       }
2303
2304   for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2305     {
2306       sum_Xr += PT[i] * pt->row_tot[i];
2307       sum_X2r += pow2 (PT[i]) * pt->row_tot[i];
2308     }
2309   Xbar = sum_Xr / pt->total;
2310
2311   for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
2312     {
2313       sum_Yc += Y[i] * pt->col_tot[i];
2314       sum_Y2c += Y[i] * Y[i] * pt->col_tot[i];
2315     }
2316   Ybar = sum_Yc / pt->total;
2317
2318   S = sum_XYf - sum_Xr * sum_Yc / pt->total;
2319   SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
2320   SY = sum_Y2c - pow2 (sum_Yc) / pt->total;
2321   T = sqrt (SX * SY);
2322   *r = S / T;
2323   *ase_0 = sqrt ((sum_X2Y2f - pow2 (sum_XYf) / pt->total) / (sum_X2r * sum_Y2c));
2324
2325   {
2326     double s, c, y, t;
2327
2328     for (s = c = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2329       for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2330         {
2331           double Xresid, Yresid;
2332           double temp;
2333
2334           Xresid = PT[i] - Xbar;
2335           Yresid = Y[j] - Ybar;
2336           temp = (T * Xresid * Yresid
2337                   - ((S / (2. * T))
2338                      * (Xresid * Xresid * SY + Yresid * Yresid * SX)));
2339           y = pt->mat[j + i * pt->n_cols] * temp * temp - c;
2340           t = s + y;
2341           c = (t - s) - y;
2342           s = t;
2343         }
2344     *ase_1 = sqrt (s) / (T * T);
2345   }
2346 }
2347
2348 /* Calculate symmetric statistics and their asymptotic standard
2349    errors.  Returns 0 if none could be calculated. */
2350 static int
2351 calc_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2352                 double v[N_SYMMETRIC], double ase[N_SYMMETRIC],
2353                 double t[N_SYMMETRIC],
2354                 double somers_d_v[3], double somers_d_ase[3],
2355                 double somers_d_t[3])
2356 {
2357   int q, i;
2358
2359   q = MIN (pt->ns_rows, pt->ns_cols);
2360   if (q <= 1)
2361     return 0;
2362
2363   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
2364     v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2365
2366   /* Phi, Cramer's V, contingency coefficient. */
2367   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)))
2368     {
2369       double Xp = 0.;   /* Pearson chi-square. */
2370       int r, c;
2371
2372       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2373         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2374           {
2375             const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2376             const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2377             const double residual = freq - expected;
2378
2379             Xp += residual * residual / expected;
2380           }
2381
2382       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_PHI))
2383         {
2384           v[0] = sqrt (Xp / pt->total);
2385           v[1] = sqrt (Xp / (pt->total * (q - 1)));
2386         }
2387       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CC))
2388         v[2] = sqrt (Xp / (Xp + pt->total));
2389     }
2390
2391   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
2392                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_D)))
2393     {
2394       double *cum;
2395       double Dr, Dc;
2396       double P, Q;
2397       double btau_cum, ctau_cum, gamma_cum, d_yx_cum, d_xy_cum;
2398       double btau_var;
2399       int r, c;
2400
2401       Dr = Dc = pow2 (pt->total);
2402       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2403         Dr -= pow2 (pt->row_tot[r]);
2404       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2405         Dc -= pow2 (pt->col_tot[c]);
2406
2407       cum = xnmalloc (pt->n_cols * pt->n_rows, sizeof *cum);
2408       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2409         {
2410           double ct = 0.;
2411
2412           for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2413             cum[c + r * pt->n_cols] = ct += pt->mat[c + r * pt->n_cols];
2414         }
2415
2416       /* P and Q. */
2417       {
2418         int i, j;
2419         double Cij, Dij;
2420
2421         P = Q = 0.;
2422         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2423           {
2424             Cij = Dij = 0.;
2425
2426             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2427               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2428
2429             if (i > 0)
2430               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2431                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2432
2433             for (j = 0;;)
2434               {
2435                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2436                 P += fij * Cij;
2437                 Q += fij * Dij;
2438
2439                 if (++j == pt->n_cols)
2440                   break;
2441                 assert (j < pt->n_cols);
2442
2443                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2444                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2445
2446                 if (i > 0)
2447                   {
2448                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2449                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2450                   }
2451               }
2452           }
2453       }
2454
2455       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2456         v[3] = (P - Q) / sqrt (Dr * Dc);
2457       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2458         v[4] = (q * (P - Q)) / (pow2 (pt->total) * (q - 1));
2459       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2460         v[5] = (P - Q) / (P + Q);
2461
2462       /* ASE for tau-b, tau-c, gamma.  Calculations could be
2463          eliminated here, at expense of memory.  */
2464       {
2465         int i, j;
2466         double Cij, Dij;
2467
2468         btau_cum = ctau_cum = gamma_cum = d_yx_cum = d_xy_cum = 0.;
2469         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2470           {
2471             Cij = Dij = 0.;
2472
2473             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2474               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2475
2476             if (i > 0)
2477               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2478                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2479
2480             for (j = 0;;)
2481               {
2482                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2483
2484                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2485                   {
2486                     const double temp = (2. * sqrt (Dr * Dc) * (Cij - Dij)
2487                                          + v[3] * (pt->row_tot[i] * Dc
2488                                                    + pt->col_tot[j] * Dr));
2489                     btau_cum += fij * temp * temp;
2490                   }
2491
2492                 {
2493                   const double temp = Cij - Dij;
2494                   ctau_cum += fij * temp * temp;
2495                 }
2496
2497                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2498                   {
2499                     const double temp = Q * Cij - P * Dij;
2500                     gamma_cum += fij * temp * temp;
2501                   }
2502
2503                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2504                   {
2505                     d_yx_cum += fij * pow2 (Dr * (Cij - Dij)
2506                                             - (P - Q) * (pt->total - pt->row_tot[i]));
2507                     d_xy_cum += fij * pow2 (Dc * (Dij - Cij)
2508                                             - (Q - P) * (pt->total - pt->col_tot[j]));
2509                   }
2510
2511                 if (++j == pt->n_cols)
2512                   break;
2513                 assert (j < pt->n_cols);
2514
2515                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2516                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2517
2518                 if (i > 0)
2519                   {
2520                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2521                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2522                   }
2523               }
2524           }
2525       }
2526
2527       btau_var = ((btau_cum
2528                    - (pt->total * pow2 (pt->total * (P - Q) / sqrt (Dr * Dc) * (Dr + Dc))))
2529                   / pow2 (Dr * Dc));
2530       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2531         {
2532           ase[3] = sqrt (btau_var);
2533           t[3] = v[3] / (2 * sqrt ((ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total)
2534                                    / (Dr * Dc)));
2535         }
2536       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2537         {
2538           ase[4] = ((2 * q / ((q - 1) * pow2 (pt->total)))
2539                     * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2540           t[4] = v[4] / ase[4];
2541         }
2542       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2543         {
2544           ase[5] = ((4. / ((P + Q) * (P + Q))) * sqrt (gamma_cum));
2545           t[5] = v[5] / (2. / (P + Q)
2546                          * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2547         }
2548       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2549         {
2550           somers_d_v[0] = (P - Q) / (.5 * (Dc + Dr));
2551           somers_d_ase[0] = 2. * btau_var / (Dr + Dc) * sqrt (Dr * Dc);
2552           somers_d_t[0] = (somers_d_v[0]
2553                            / (4 / (Dc + Dr)
2554                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2555           somers_d_v[1] = (P - Q) / Dc;
2556           somers_d_ase[1] = 2. / pow2 (Dc) * sqrt (d_xy_cum);
2557           somers_d_t[1] = (somers_d_v[1]
2558                            / (2. / Dc
2559                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2560           somers_d_v[2] = (P - Q) / Dr;
2561           somers_d_ase[2] = 2. / pow2 (Dr) * sqrt (d_yx_cum);
2562           somers_d_t[2] = (somers_d_v[2]
2563                            / (2. / Dr
2564                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2565         }
2566
2567       free (cum);
2568     }
2569
2570   /* Spearman correlation, Pearson's r. */
2571   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CORR))
2572     {
2573       double *R = xmalloc (sizeof *R * pt->n_rows);
2574       double *C = xmalloc (sizeof *C * pt->n_cols);
2575
2576       {
2577         double y, t, c = 0., s = 0.;
2578         int i = 0;
2579
2580         for (;;)
2581           {
2582             R[i] = s + (pt->row_tot[i] + 1.) / 2.;
2583             y = pt->row_tot[i] - c;
2584             t = s + y;
2585             c = (t - s) - y;
2586             s = t;
2587             if (++i == pt->n_rows)
2588               break;
2589             assert (i < pt->n_rows);
2590           }
2591       }
2592
2593       {
2594         double y, t, c = 0., s = 0.;
2595         int j = 0;
2596
2597         for (;;)
2598           {
2599             C[j] = s + (pt->col_tot[j] + 1.) / 2;
2600             y = pt->col_tot[j] - c;
2601             t = s + y;
2602             c = (t - s) - y;
2603             s = t;
2604             if (++j == pt->n_cols)
2605               break;
2606             assert (j < pt->n_cols);
2607           }
2608       }
2609
2610       calc_r (pt, R, C, &v[6], &t[6], &ase[6]);
2611       t[6] = v[6] / t[6];
2612
2613       free (R);
2614       free (C);
2615
2616       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &v[7], &t[7], &ase[7]);
2617       t[7] = v[7] / t[7];
2618     }
2619
2620   /* Cohen's kappa. */
2621   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_KAPPA) && pt->ns_rows == pt->ns_cols)
2622     {
2623       double sum_fii, sum_rici, sum_fiiri_ci, sum_fijri_ci2, sum_riciri_ci;
2624       int i, j;
2625
2626       for (sum_fii = sum_rici = sum_fiiri_ci = sum_riciri_ci = 0., i = j = 0;
2627            i < pt->ns_rows; i++, j++)
2628         {
2629           double prod, sum;
2630
2631           while (pt->col_tot[j] == 0.)
2632             j++;
2633
2634           prod = pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j];
2635           sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2636
2637           sum_fii += pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2638           sum_rici += prod;
2639           sum_fiiri_ci += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum;
2640           sum_riciri_ci += prod * sum;
2641         }
2642       for (sum_fijri_ci2 = 0., i = 0; i < pt->ns_rows; i++)
2643         for (j = 0; j < pt->ns_cols; j++)
2644           {
2645             double sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2646             sum_fijri_ci2 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum * sum;
2647           }
2648
2649       v[8] = (pt->total * sum_fii - sum_rici) / (pow2 (pt->total) - sum_rici);
2650
2651       ase[8] = sqrt ((pow2 (pt->total) * sum_rici
2652                       + sum_rici * sum_rici
2653                       - pt->total * sum_riciri_ci)
2654                      / (pt->total * (pow2 (pt->total) - sum_rici) * (pow2 (pt->total) - sum_rici)));
2655 #if 0
2656       t[8] = v[8] / sqrt (pt->total * (((sum_fii * (pt->total - sum_fii))
2657                                 / pow2 (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2658                                + ((2. * (pt->total - sum_fii)
2659                                    * (2. * sum_fii * sum_rici
2660                                       - pt->total * sum_fiiri_ci))
2661                                   / cube (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2662                                + (pow2 (pt->total - sum_fii)
2663                                   * (pt->total * sum_fijri_ci2 - 4.
2664                                      * sum_rici * sum_rici)
2665                                   / pow4 (pow2 (pt->total) - sum_rici))));
2666 #else
2667       t[8] = v[8] / ase[8];
2668 #endif
2669     }
2670
2671   return 1;
2672 }
2673
2674 /* Calculate risk estimate. */
2675 static int
2676 calc_risk (struct pivot_table *pt,
2677            double *value, double *upper, double *lower, union value *c)
2678 {
2679   double f11, f12, f21, f22;
2680   double v;
2681
2682   {
2683     int i;
2684
2685     for (i = 0; i < 3; i++)
2686       value[i] = upper[i] = lower[i] = SYSMIS;
2687   }
2688
2689   if (pt->ns_rows != 2 || pt->ns_cols != 2)
2690     return 0;
2691
2692   {
2693     int nz_cols[2];
2694     int i, j;
2695
2696     for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2697       if (pt->col_tot[i] != 0.)
2698         {
2699           nz_cols[j++] = i;
2700           if (j == 2)
2701             break;
2702         }
2703
2704     assert (j == 2);
2705
2706     f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2707     f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2708     f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2709     f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2710
2711     c[0] = pt->cols[nz_cols[0]];
2712     c[1] = pt->cols[nz_cols[1]];
2713   }
2714
2715   value[0] = (f11 * f22) / (f12 * f21);
2716   v = sqrt (1. / f11 + 1. / f12 + 1. / f21 + 1. / f22);
2717   lower[0] = value[0] * exp (-1.960 * v);
2718   upper[0] = value[0] * exp (1.960 * v);
2719
2720   value[1] = (f11 * (f21 + f22)) / (f21 * (f11 + f12));
2721   v = sqrt ((f12 / (f11 * (f11 + f12)))
2722             + (f22 / (f21 * (f21 + f22))));
2723   lower[1] = value[1] * exp (-1.960 * v);
2724   upper[1] = value[1] * exp (1.960 * v);
2725
2726   value[2] = (f12 * (f21 + f22)) / (f22 * (f11 + f12));
2727   v = sqrt ((f11 / (f12 * (f11 + f12)))
2728             + (f21 / (f22 * (f21 + f22))));
2729   lower[2] = value[2] * exp (-1.960 * v);
2730   upper[2] = value[2] * exp (1.960 * v);
2731
2732   return 1;
2733 }
2734
2735 /* Calculate directional measures. */
2736 static int
2737 calc_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2738                   double v[N_DIRECTIONAL], double ase[N_DIRECTIONAL],
2739                   double t[N_DIRECTIONAL])
2740 {
2741   {
2742     int i;
2743
2744     for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2745       v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2746   }
2747
2748   /* Lambda. */
2749   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_LAMBDA))
2750     {
2751       double *fim = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim);
2752       int *fim_index = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim_index);
2753       double *fmj = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj);
2754       int *fmj_index = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj_index);
2755       double sum_fim, sum_fmj;
2756       double rm, cm;
2757       int rm_index, cm_index;
2758       int i, j;
2759
2760       /* Find maximum for each row and their sum. */
2761       for (sum_fim = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2762         {
2763           double max = pt->mat[i * pt->n_cols];
2764           int index = 0;
2765
2766           for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2767             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2768               {
2769                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2770                 index = j;
2771               }
2772
2773           sum_fim += fim[i] = max;
2774           fim_index[i] = index;
2775         }
2776
2777       /* Find maximum for each column. */
2778       for (sum_fmj = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2779         {
2780           double max = pt->mat[j];
2781           int index = 0;
2782
2783           for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2784             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2785               {
2786                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2787                 index = i;
2788               }
2789
2790           sum_fmj += fmj[j] = max;
2791           fmj_index[j] = index;
2792         }
2793
2794       /* Find maximum row total. */
2795       rm = pt->row_tot[0];
2796       rm_index = 0;
2797       for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2798         if (pt->row_tot[i] > rm)
2799           {
2800             rm = pt->row_tot[i];
2801             rm_index = i;
2802           }
2803
2804       /* Find maximum column total. */
2805       cm = pt->col_tot[0];
2806       cm_index = 0;
2807       for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2808         if (pt->col_tot[j] > cm)
2809           {
2810             cm = pt->col_tot[j];
2811             cm_index = j;
2812           }
2813
2814       v[0] = (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / (2. * pt->total - rm - cm);
2815       v[1] = (sum_fmj - rm) / (pt->total - rm);
2816       v[2] = (sum_fim - cm) / (pt->total - cm);
2817
2818       /* ASE1 for Y given PT. */
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 = j == cm_index;
2826               accum += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2827                         * pow2 ((j == fim_index[i])
2828                                - deltaj
2829                                + v[0] * deltaj));
2830             }
2831
2832         ase[2] = sqrt (accum - pt->total * v[0]) / (pt->total - cm);
2833       }
2834
2835       /* ASE0 for Y given PT. */
2836       {
2837         double accum;
2838
2839         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2840           if (cm_index != fim_index[i])
2841             accum += (pt->mat[i * pt->n_cols + fim_index[i]]
2842                       + pt->mat[i * pt->n_cols + cm_index]);
2843         t[2] = v[2] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fim - cm) / pt->total) / (pt->total - cm));
2844       }
2845
2846       /* ASE1 for PT given Y. */
2847       {
2848         double accum;
2849
2850         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2851           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2852             {
2853               const int deltaj = i == rm_index;
2854               accum += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2855                         * pow2 ((i == fmj_index[j])
2856                                - deltaj
2857                                + v[0] * deltaj));
2858             }
2859
2860         ase[1] = sqrt (accum - pt->total * v[0]) / (pt->total - rm);
2861       }
2862
2863       /* ASE0 for PT given Y. */
2864       {
2865         double accum;
2866
2867         for (accum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2868           if (rm_index != fmj_index[j])
2869             accum += (pt->mat[j + pt->n_cols * fmj_index[j]]
2870                       + pt->mat[j + pt->n_cols * rm_index]);
2871         t[1] = v[1] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fmj - rm) / pt->total) / (pt->total - rm));
2872       }
2873
2874       /* Symmetric ASE0 and ASE1. */
2875       {
2876         double accum0;
2877         double accum1;
2878
2879         for (accum0 = accum1 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2880           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2881             {
2882               int temp0 = (fmj_index[j] == i) + (fim_index[i] == j);
2883               int temp1 = (i == rm_index) + (j == cm_index);
2884               accum0 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * pow2 (temp0 - temp1);
2885               accum1 += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2886                          * pow2 (temp0 + (v[0] - 1.) * temp1));
2887             }
2888         ase[0] = sqrt (accum1 - 4. * pt->total * v[0] * v[0]) / (2. * pt->total - rm - cm);
2889         t[0] = v[0] / (sqrt (accum0 - pow2 ((sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / pt->total))
2890                        / (2. * pt->total - rm - cm));
2891       }
2892
2893       free (fim);
2894       free (fim_index);
2895       free (fmj);
2896       free (fmj_index);
2897
2898       {
2899         double sum_fij2_ri, sum_fij2_ci;
2900         double sum_ri2, sum_cj2;
2901
2902         for (sum_fij2_ri = sum_fij2_ci = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2903           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2904             {
2905               double temp = pow2 (pt->mat[j + i * pt->n_cols]);
2906               sum_fij2_ri += temp / pt->row_tot[i];
2907               sum_fij2_ci += temp / pt->col_tot[j];
2908             }
2909
2910         for (sum_ri2 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2911           sum_ri2 += pow2 (pt->row_tot[i]);
2912
2913         for (sum_cj2 = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2914           sum_cj2 += pow2 (pt->col_tot[j]);
2915
2916         v[3] = (pt->total * sum_fij2_ci - sum_ri2) / (pow2 (pt->total) - sum_ri2);
2917         v[4] = (pt->total * sum_fij2_ri - sum_cj2) / (pow2 (pt->total) - sum_cj2);
2918       }
2919     }
2920
2921   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_UC))
2922     {
2923       double UX, UY, UXY, P;
2924       double ase1_yx, ase1_xy, ase1_sym;
2925       int i, j;
2926
2927       for (UX = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2928         if (pt->row_tot[i] > 0.)
2929           UX -= pt->row_tot[i] / pt->total * log (pt->row_tot[i] / pt->total);
2930
2931       for (UY = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2932         if (pt->col_tot[j] > 0.)
2933           UY -= pt->col_tot[j] / pt->total * log (pt->col_tot[j] / pt->total);
2934
2935       for (UXY = P = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2936         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2937           {
2938             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2939
2940             if (entry <= 0.)
2941               continue;
2942
2943             P += entry * pow2 (log (pt->col_tot[j] * pt->row_tot[i] / (pt->total * entry)));
2944             UXY -= entry / pt->total * log (entry / pt->total);
2945           }
2946
2947       for (ase1_yx = ase1_xy = ase1_sym = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2948         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2949           {
2950             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2951
2952             if (entry <= 0.)
2953               continue;
2954
2955             ase1_yx += entry * pow2 (UY * log (entry / pt->row_tot[i])
2956                                     + (UX - UXY) * log (pt->col_tot[j] / pt->total));
2957             ase1_xy += entry * pow2 (UX * log (entry / pt->col_tot[j])
2958                                     + (UY - UXY) * log (pt->row_tot[i] / pt->total));
2959             ase1_sym += entry * pow2 ((UXY
2960                                       * log (pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j] / pow2 (pt->total)))
2961                                      - (UX + UY) * log (entry / pt->total));
2962           }
2963
2964       v[5] = 2. * ((UX + UY - UXY) / (UX + UY));
2965       ase[5] = (2. / (pt->total * pow2 (UX + UY))) * sqrt (ase1_sym);
2966       t[5] = v[5] / ((2. / (pt->total * (UX + UY)))
2967                      * sqrt (P - pow2 (UX + UY - UXY) / pt->total));
2968
2969       v[6] = (UX + UY - UXY) / UX;
2970       ase[6] = sqrt (ase1_xy) / (pt->total * UX * UX);
2971       t[6] = v[6] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UX));
2972
2973       v[7] = (UX + UY - UXY) / UY;
2974       ase[7] = sqrt (ase1_yx) / (pt->total * UY * UY);
2975       t[7] = v[7] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UY));
2976     }
2977
2978   /* Somers' D. */
2979   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2980     {
2981       double v_dummy[N_SYMMETRIC];
2982       double ase_dummy[N_SYMMETRIC];
2983       double t_dummy[N_SYMMETRIC];
2984       double somers_d_v[3];
2985       double somers_d_ase[3];
2986       double somers_d_t[3];
2987
2988       if (calc_symmetric (proc, pt, v_dummy, ase_dummy, t_dummy,
2989                           somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
2990         {
2991           int i;
2992           for (i = 0; i < 3; i++)
2993             {
2994               v[8 + i] = somers_d_v[i];
2995               ase[8 + i] = somers_d_ase[i];
2996               t[8 + i] = somers_d_t[i];
2997             }
2998         }
2999     }
3000
3001   /* Eta. */
3002   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_ETA))
3003     {
3004       {
3005         double sum_Xr, sum_X2r;
3006         double SX, SXW;
3007         int i, j;
3008
3009         for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
3010           {
3011             sum_Xr += pt->rows[i].f * pt->row_tot[i];
3012             sum_X2r += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->row_tot[i];
3013           }
3014         SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
3015
3016         for (SXW = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
3017           {
3018             double cum;
3019
3020             for (cum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
3021               {
3022                 SXW += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3023                 cum += pt->rows[i].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3024               }
3025
3026             SXW -= cum * cum / pt->col_tot[j];
3027           }
3028         v[11] = sqrt (1. - SXW / SX);
3029       }
3030
3031       {
3032         double sum_Yc, sum_Y2c;
3033         double SY, SYW;
3034         int i, j;
3035
3036         for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
3037           {
3038             sum_Yc += pt->cols[i].f * pt->col_tot[i];
3039             sum_Y2c += pow2 (pt->cols[i].f) * pt->col_tot[i];
3040           }
3041         SY = sum_Y2c - sum_Yc * sum_Yc / pt->total;
3042
3043         for (SYW = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
3044           {
3045             double cum;
3046
3047             for (cum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
3048               {
3049                 SYW += pow2 (pt->cols[j].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3050                 cum += pt->cols[j].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3051               }
3052
3053             SYW -= cum * cum / pt->row_tot[i];
3054           }
3055         v[12] = sqrt (1. - SYW / SY);
3056       }
3057     }
3058
3059   return 1;
3060 }
3061
3062 /*
3063    Local Variables:
3064    mode: c
3065    End:
3066 */