crosstabs: Remove write-only variable.
[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   tab_offset (chisq, 0, 1);
1275
1276   return chisq;
1277 }
1278
1279 /* Symmetric measures. */
1280 static struct tab_table *
1281 create_sym_table (struct pivot_table *pt)
1282 {
1283   struct tab_table *sym;
1284
1285   sym = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1286                     pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10, 1);
1287   tab_headers (sym, 2 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1288   tab_title (sym, _("Symmetric measures."));
1289
1290   tab_offset (sym, pt->n_vars - 2, 0);
1291   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1292   tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1293   tab_text (sym, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1294   tab_text (sym, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1295   tab_text (sym, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1296   tab_text (sym, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1297   tab_offset (sym, 0, 1);
1298
1299   return sym;
1300 }
1301
1302 /* Risk estimate. */
1303 static struct tab_table *
1304 create_risk_table (struct pivot_table *pt)
1305 {
1306   struct tab_table *risk;
1307
1308   risk = tab_create (4 + (pt->n_vars - 2), pt->n_entries / pt->n_cols * 4 + 10,
1309                      1);
1310   tab_headers (risk, 1 + pt->n_vars - 2, 0, 2, 0);
1311   tab_title (risk, _("Risk estimate."));
1312
1313   tab_offset (risk, pt->n_vars - 2, 0);
1314   tab_joint_text (risk, 2, 0, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE | TAT_PRINTF,
1315                   _("95%% Confidence Interval"));
1316   tab_text (risk, 0, 1, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1317   tab_text (risk, 1, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1318   tab_text (risk, 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Lower"));
1319   tab_text (risk, 3, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Upper"));
1320   tab_hline (risk, TAL_1, 2, 3, 1);
1321   tab_vline (risk, TAL_1, 2, 0, 1);
1322   tab_offset (risk, 0, 2);
1323
1324   return risk;
1325 }
1326
1327 /* Directional measures. */
1328 static struct tab_table *
1329 create_direct_table (struct pivot_table *pt)
1330 {
1331   struct tab_table *direct;
1332
1333   direct = tab_create (7 + (pt->n_vars - 2),
1334                        pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10, 1);
1335   tab_headers (direct, 3 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1336   tab_title (direct, _("Directional measures."));
1337
1338   tab_offset (direct, pt->n_vars - 2, 0);
1339   tab_text (direct, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1340   tab_text (direct, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1341   tab_text (direct, 2, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Type"));
1342   tab_text (direct, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1343   tab_text (direct, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1344   tab_text (direct, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1345   tab_text (direct, 6, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1346   tab_offset (direct, 0, 1);
1347
1348   return direct;
1349 }
1350
1351
1352 /* Delete missing rows and columns for statistical analysis when
1353    /MISSING=REPORT. */
1354 static void
1355 delete_missing (struct pivot_table *pt)
1356 {
1357   int r, c;
1358
1359   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1360     if (var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1361       {
1362         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1363           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1364         pt->ns_rows--;
1365       }
1366
1367
1368   for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1369     if (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1370       {
1371         for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1372           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1373         pt->ns_cols--;
1374       }
1375 }
1376
1377 /* Prepare table T for submission, and submit it. */
1378 static void
1379 submit (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1380         struct tab_table *t)
1381 {
1382   int i;
1383
1384   if (t == NULL)
1385     return;
1386
1387   tab_resize (t, -1, 0);
1388   if (tab_nr (t) == tab_t (t))
1389     {
1390       tab_destroy (t);
1391       return;
1392     }
1393   tab_offset (t, 0, 0);
1394   if (pt != NULL)
1395     for (i = 2; i < pt->n_vars; i++)
1396       tab_text (t, pt->n_vars - i - 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1397                 var_to_string (pt->vars[i]));
1398   tab_box (t, TAL_2, TAL_2, -1, -1, 0, 0, tab_nc (t) - 1, tab_nr (t) - 1);
1399   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_1, tab_l (t), tab_t (t) - 1, tab_nc (t) - 1,
1400            tab_nr (t) - 1);
1401   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_GAP, 0, tab_t (t), tab_l (t) - 1,
1402            tab_nr (t) - 1);
1403   tab_vline (t, TAL_2, tab_l (t), 0, tab_nr (t) - 1);
1404   tab_dim (t, crosstabs_dim, proc);
1405   tab_submit (t);
1406 }
1407
1408 /* Sets the widths of all the columns and heights of all the rows in
1409    table T for driver D. */
1410 static void
1411 crosstabs_dim (struct tab_table *t, struct outp_driver *d, void *proc_)
1412 {
1413   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
1414   int i;
1415
1416   /* Width of a numerical column. */
1417   int c = outp_string_width (d, "0.000000", OUTP_PROPORTIONAL);
1418   if (proc->exclude == MV_NEVER)
1419     c += outp_string_width (d, "M", OUTP_PROPORTIONAL);
1420
1421   /* Set width for header columns. */
1422   if (t->l != 0)
1423     {
1424       size_t i;
1425       int w;
1426
1427       w = d->width - c * (t->nc - t->l);
1428       for (i = 0; i <= t->nc; i++)
1429         w -= t->wrv[i];
1430       w /= t->l;
1431
1432       if (w < d->prop_em_width * 8)
1433         w = d->prop_em_width * 8;
1434
1435       if (w > d->prop_em_width * 15)
1436         w = d->prop_em_width * 15;
1437
1438       for (i = 0; i < t->l; i++)
1439         t->w[i] = w;
1440     }
1441
1442   for (i = t->l; i < t->nc; i++)
1443     t->w[i] = c;
1444
1445   for (i = 0; i < t->nr; i++)
1446     t->h[i] = tab_natural_height (t, d, i);
1447 }
1448
1449 static bool
1450 find_crosstab (struct pivot_table *pt, size_t *row0p, size_t *row1p)
1451 {
1452   size_t row0 = *row1p;
1453   size_t row1;
1454
1455   if (row0 >= pt->n_entries)
1456     return false;
1457
1458   for (row1 = row0 + 1; row1 < pt->n_entries; row1++)
1459     {
1460       struct table_entry *a = pt->entries[row0];
1461       struct table_entry *b = pt->entries[row1];
1462       if (compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars) != 0)
1463         break;
1464     }
1465   *row0p = row0;
1466   *row1p = row1;
1467   return true;
1468 }
1469
1470 /* Compares `union value's A_ and B_ and returns a strcmp()-like
1471    result.  WIDTH_ points to an int which is either 0 for a
1472    numeric value or a string width for a string value. */
1473 static int
1474 compare_value_3way (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1475 {
1476   const union value *a = a_;
1477   const union value *b = b_;
1478   const int *width = width_;
1479
1480   return value_compare_3way (a, b, *width);
1481 }
1482
1483 /* Given an array of ENTRY_CNT table_entry structures starting at
1484    ENTRIES, creates a sorted list of the values that the variable
1485    with index VAR_IDX takes on.  The values are returned as a
1486    malloc()'d array stored in *VALUES, with the number of values
1487    stored in *VALUE_CNT.
1488    */
1489 static void
1490 enum_var_values (const struct pivot_table *pt, int var_idx,
1491                  union value **valuesp, int *n_values)
1492 {
1493   const struct variable *var = pt->vars[var_idx];
1494   struct var_range *range = get_var_range (var);
1495   union value *values;
1496   size_t i;
1497
1498   if (range)
1499     {
1500       values = *valuesp = xnmalloc (range->count, sizeof *values);
1501       *n_values = range->count;
1502       for (i = 0; i < range->count; i++)
1503         values[i].f = range->min + i;
1504     }
1505   else
1506     {
1507       int width = var_get_width (var);
1508       struct hmapx_node *node;
1509       const union value *iter;
1510       struct hmapx set;
1511
1512       hmapx_init (&set);
1513       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
1514         {
1515           const struct table_entry *te = pt->entries[i];
1516           const union value *value = &te->values[var_idx];
1517           size_t hash = value_hash (value, width, 0);
1518
1519           HMAPX_FOR_EACH_WITH_HASH (iter, node, hash, &set)
1520             if (value_equal (iter, value, width))
1521               goto next_entry;
1522
1523           hmapx_insert (&set, (union value *) value, hash);
1524
1525         next_entry: ;
1526         }
1527
1528       *n_values = hmapx_count (&set);
1529       values = *valuesp = xnmalloc (*n_values, sizeof *values);
1530       i = 0;
1531       HMAPX_FOR_EACH (iter, node, &set)
1532         values[i++] = *iter;
1533       hmapx_destroy (&set);
1534
1535       sort (values, *n_values, sizeof *values, compare_value_3way, &width);
1536     }
1537 }
1538
1539 /* Sets cell (C,R) in TABLE, with options OPT, to have a value taken
1540    from V, displayed with print format spec from variable VAR.  When
1541    in REPORT missing-value mode, missing values have an M appended. */
1542 static void
1543 table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
1544                      struct tab_table *table, int c, int r, unsigned char opt,
1545                      const union value *v, const struct variable *var)
1546 {
1547   struct substring s;
1548   const struct fmt_spec *print = var_get_print_format (var);
1549
1550   const char *label = var_lookup_value_label (var, v);
1551   if (label)
1552     {
1553       tab_text (table, c, r, TAB_LEFT, label);
1554       return;
1555     }
1556
1557   s.string = tab_alloc (table, print->w);
1558   data_out (v, print, s.string);
1559   s.length = print->w;
1560   if (proc->exclude == MV_NEVER && var_is_num_missing (var, v->f, MV_USER))
1561     s.string[s.length++] = 'M';
1562   while (s.length && *s.string == ' ')
1563     {
1564       s.length--;
1565       s.string++;
1566     }
1567   tab_raw (table, c, r, opt, &s);
1568 }
1569
1570 /* Draws a line across TABLE at the current row to indicate the most
1571    major dimension variable with index FIRST_DIFFERENCE out of N_VARS
1572    that changed, and puts the values that changed into the table.  TB
1573    and PT must be the corresponding table_entry and crosstab,
1574    respectively. */
1575 static void
1576 display_dimensions (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1577                     struct tab_table *table, int first_difference)
1578 {
1579   tab_hline (table, TAL_1, pt->n_vars - first_difference - 1, tab_nc (table) - 1, 0);
1580
1581   for (; first_difference >= 2; first_difference--)
1582     table_value_missing (proc, table, pt->n_vars - first_difference - 1, 0,
1583                          TAB_RIGHT, &pt->entries[0]->values[first_difference],
1584                          pt->vars[first_difference]);
1585 }
1586
1587 /* Put VALUE into cell (C,R) of TABLE, suffixed with character
1588    SUFFIX if nonzero.  If MARK_MISSING is true the entry is
1589    additionally suffixed with a letter `M'. */
1590 static void
1591 format_cell_entry (struct tab_table *table, int c, int r, double value,
1592                    char suffix, bool mark_missing)
1593 {
1594   const struct fmt_spec f = {FMT_F, 10, 1};
1595   union value v;
1596   struct substring s;
1597
1598   s.length = 10;
1599   s.string = tab_alloc (table, 16);
1600   v.f = value;
1601   data_out (&v, &f, s.string);
1602   while (*s.string == ' ')
1603     {
1604       s.length--;
1605       s.string++;
1606     }
1607   if (suffix != 0)
1608     s.string[s.length++] = suffix;
1609   if (mark_missing)
1610     s.string[s.length++] = 'M';
1611
1612   tab_raw (table, c, r, TAB_RIGHT, &s);
1613 }
1614
1615 /* Displays the crosstabulation table. */
1616 static void
1617 display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1618                          struct tab_table *table)
1619 {
1620   int last_row;
1621   int r, c, i;
1622   double *mp;
1623
1624   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1625     table_value_missing (proc, table, pt->n_vars - 2, r * proc->n_cells,
1626                          TAB_RIGHT, &pt->rows[r], pt->vars[ROW_VAR]);
1627
1628   tab_text (table, pt->n_vars - 2, pt->n_rows * proc->n_cells,
1629             TAB_LEFT, _("Total"));
1630
1631   /* Put in the actual cells. */
1632   mp = pt->mat;
1633   tab_offset (table, pt->n_vars - 1, -1);
1634   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1635     {
1636       if (proc->n_cells > 1)
1637         tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1638       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1639         {
1640           bool mark_missing = false;
1641           double expected_value = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
1642           if (proc->exclude == MV_NEVER
1643               && (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER)
1644                   || var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f,
1645                                          MV_USER)))
1646             mark_missing = true;
1647           for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1648             {
1649               double v;
1650               int suffix = 0;
1651
1652               switch (proc->a_cells[i])
1653                 {
1654                 case CRS_CL_COUNT:
1655                   v = *mp;
1656                   break;
1657                 case CRS_CL_ROW:
1658                   v = *mp / pt->row_tot[r] * 100.;
1659                   suffix = '%';
1660                   break;
1661                 case CRS_CL_COLUMN:
1662                   v = *mp / pt->col_tot[c] * 100.;
1663                   suffix = '%';
1664                   break;
1665                 case CRS_CL_TOTAL:
1666                   v = *mp / pt->total * 100.;
1667                   suffix = '%';
1668                   break;
1669                 case CRS_CL_EXPECTED:
1670                   v = expected_value;
1671                   break;
1672                 case CRS_CL_RESIDUAL:
1673                   v = *mp - expected_value;
1674                   break;
1675                 case CRS_CL_SRESIDUAL:
1676                   v = (*mp - expected_value) / sqrt (expected_value);
1677                   break;
1678                 case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1679                   v = ((*mp - expected_value)
1680                        / sqrt (expected_value
1681                                * (1. - pt->row_tot[r] / pt->total)
1682                                * (1. - pt->col_tot[c] / pt->total)));
1683                   break;
1684                 default:
1685                   NOT_REACHED ();
1686                 }
1687               format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing);
1688             }
1689
1690           mp++;
1691         }
1692
1693       tab_offset (table, -1, tab_row (table) + proc->n_cells);
1694     }
1695
1696   /* Row totals. */
1697   tab_offset (table, -1, tab_row (table) - proc->n_cells * pt->n_rows);
1698   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1699     {
1700       bool mark_missing = false;
1701
1702       if (proc->exclude == MV_NEVER
1703           && var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1704         mark_missing = true;
1705
1706       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1707         {
1708           char suffix = 0;
1709           double v;
1710
1711           switch (proc->a_cells[i])
1712             {
1713             case CRS_CL_COUNT:
1714               v = pt->row_tot[r];
1715               break;
1716             case CRS_CL_ROW:
1717               v = 100.0;
1718               suffix = '%';
1719               break;
1720             case CRS_CL_COLUMN:
1721               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1722               suffix = '%';
1723               break;
1724             case CRS_CL_TOTAL:
1725               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1726               suffix = '%';
1727               break;
1728             case CRS_CL_EXPECTED:
1729             case CRS_CL_RESIDUAL:
1730             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1731             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1732               v = 0.;
1733               break;
1734             default:
1735               NOT_REACHED ();
1736             }
1737
1738           format_cell_entry (table, pt->n_cols, 0, v, suffix, mark_missing);
1739           tab_next_row (table);
1740         }
1741     }
1742
1743   /* Column totals, grand total. */
1744   last_row = 0;
1745   if (proc->n_cells > 1)
1746     tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1747   for (c = 0; c <= pt->n_cols; c++)
1748     {
1749       double ct = c < pt->n_cols ? pt->col_tot[c] : pt->total;
1750       bool mark_missing = false;
1751       int i;
1752
1753       if (proc->exclude == MV_NEVER && c < pt->n_cols
1754           && var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1755         mark_missing = true;
1756
1757       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1758         {
1759           char suffix = 0;
1760           double v;
1761
1762           switch (proc->a_cells[i])
1763             {
1764             case CRS_CL_COUNT:
1765               v = ct;
1766               break;
1767             case CRS_CL_ROW:
1768               v = ct / pt->total * 100.;
1769               suffix = '%';
1770               break;
1771             case CRS_CL_COLUMN:
1772               v = 100.;
1773               suffix = '%';
1774               break;
1775             case CRS_CL_TOTAL:
1776               v = ct / pt->total * 100.;
1777               suffix = '%';
1778               break;
1779             case CRS_CL_EXPECTED:
1780             case CRS_CL_RESIDUAL:
1781             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1782             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1783               continue;
1784             default:
1785               NOT_REACHED ();
1786             }
1787
1788           format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing);
1789         }
1790       last_row = i;
1791     }
1792
1793   tab_offset (table, -1, tab_row (table) + last_row);
1794   tab_offset (table, 0, -1);
1795 }
1796
1797 static void calc_r (struct pivot_table *,
1798                     double *PT, double *Y, double *, double *, double *);
1799 static void calc_chisq (struct pivot_table *,
1800                         double[N_CHISQ], int[N_CHISQ], double *, double *);
1801
1802 /* Display chi-square statistics. */
1803 static void
1804 display_chisq (struct pivot_table *pt, struct tab_table *chisq,
1805                bool *showed_fisher)
1806 {
1807   static const char *chisq_stats[N_CHISQ] =
1808     {
1809       N_("Pearson Chi-Square"),
1810       N_("Likelihood Ratio"),
1811       N_("Fisher's Exact Test"),
1812       N_("Continuity Correction"),
1813       N_("Linear-by-Linear Association"),
1814     };
1815   double chisq_v[N_CHISQ];
1816   double fisher1, fisher2;
1817   int df[N_CHISQ];
1818
1819   int i;
1820
1821   calc_chisq (pt, chisq_v, df, &fisher1, &fisher2);
1822
1823   tab_offset (chisq, pt->n_vars - 2, -1);
1824
1825   for (i = 0; i < N_CHISQ; i++)
1826     {
1827       if ((i != 2 && chisq_v[i] == SYSMIS)
1828           || (i == 2 && fisher1 == SYSMIS))
1829         continue;
1830
1831       tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (chisq_stats[i]));
1832       if (i != 2)
1833         {
1834           tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, chisq_v[i], NULL);
1835           tab_double (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT, df[i], &pt->weight_format);
1836           tab_double (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT,
1837                      gsl_cdf_chisq_Q (chisq_v[i], df[i]), NULL);
1838         }
1839       else
1840         {
1841           *showed_fisher = true;
1842           tab_double (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT, fisher2, NULL);
1843           tab_double (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT, fisher1, NULL);
1844         }
1845       tab_next_row (chisq);
1846     }
1847
1848   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1849   tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1850   tab_next_row (chisq);
1851
1852   tab_offset (chisq, 0, -1);
1853 }
1854
1855 static int calc_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1856                            double[N_SYMMETRIC], double[N_SYMMETRIC],
1857                            double[N_SYMMETRIC],
1858                            double[3], double[3], double[3]);
1859
1860 /* Display symmetric measures. */
1861 static void
1862 display_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1863                    struct tab_table *sym)
1864 {
1865   static const char *categories[] =
1866     {
1867       N_("Nominal by Nominal"),
1868       N_("Ordinal by Ordinal"),
1869       N_("Interval by Interval"),
1870       N_("Measure of Agreement"),
1871     };
1872
1873   static const char *stats[N_SYMMETRIC] =
1874     {
1875       N_("Phi"),
1876       N_("Cramer's V"),
1877       N_("Contingency Coefficient"),
1878       N_("Kendall's tau-b"),
1879       N_("Kendall's tau-c"),
1880       N_("Gamma"),
1881       N_("Spearman Correlation"),
1882       N_("Pearson's R"),
1883       N_("Kappa"),
1884     };
1885
1886   static const int stats_categories[N_SYMMETRIC] =
1887     {
1888       0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 3,
1889     };
1890
1891   int last_cat = -1;
1892   double sym_v[N_SYMMETRIC], sym_ase[N_SYMMETRIC], sym_t[N_SYMMETRIC];
1893   double somers_d_v[3], somers_d_ase[3], somers_d_t[3];
1894   int i;
1895
1896   if (!calc_symmetric (proc, pt, sym_v, sym_ase, sym_t,
1897                        somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
1898     return;
1899
1900   tab_offset (sym, pt->n_vars - 2, -1);
1901
1902   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
1903     {
1904       if (sym_v[i] == SYSMIS)
1905         continue;
1906
1907       if (stats_categories[i] != last_cat)
1908         {
1909           last_cat = stats_categories[i];
1910           tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (categories[last_cat]));
1911         }
1912
1913       tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT, gettext (stats[i]));
1914       tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, sym_v[i], NULL);
1915       if (sym_ase[i] != SYSMIS)
1916         tab_double (sym, 3, 0, TAB_RIGHT, sym_ase[i], NULL);
1917       if (sym_t[i] != SYSMIS)
1918         tab_double (sym, 4, 0, TAB_RIGHT, sym_t[i], NULL);
1919       /*tab_double (sym, 5, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (sym_v[i]), NULL);*/
1920       tab_next_row (sym);
1921     }
1922
1923   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1924   tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1925   tab_next_row (sym);
1926
1927   tab_offset (sym, 0, -1);
1928 }
1929
1930 static int calc_risk (struct pivot_table *,
1931                       double[], double[], double[], union value *);
1932
1933 /* Display risk estimate. */
1934 static void
1935 display_risk (struct pivot_table *pt, struct tab_table *risk)
1936 {
1937   char buf[256];
1938   double risk_v[3], lower[3], upper[3];
1939   union value c[2];
1940   int i;
1941
1942   if (!calc_risk (pt, risk_v, upper, lower, c))
1943     return;
1944
1945   tab_offset (risk, pt->n_vars - 2, -1);
1946
1947   for (i = 0; i < 3; i++)
1948     {
1949       const struct variable *cv = pt->vars[COL_VAR];
1950       const struct variable *rv = pt->vars[ROW_VAR];
1951       int cvw = var_get_width (cv);
1952       int rvw = var_get_width (rv);
1953
1954       if (risk_v[i] == SYSMIS)
1955         continue;
1956
1957       switch (i)
1958         {
1959         case 0:
1960           if (var_is_numeric (cv))
1961             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%g / %g)"),
1962                      var_get_name (cv), c[0].f, c[1].f);
1963           else
1964             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%.*s / %.*s)"),
1965                      var_get_name (cv),
1966                      cvw, value_str (&c[0], cvw),
1967                      cvw, value_str (&c[1], cvw));
1968           break;
1969         case 1:
1970         case 2:
1971           if (var_is_numeric (rv))
1972             sprintf (buf, _("For cohort %s = %g"),
1973                      var_get_name (rv), pt->rows[i - 1].f);
1974           else
1975             sprintf (buf, _("For cohort %s = %.*s"),
1976                      var_get_name (rv),
1977                      rvw, value_str (&pt->rows[i - 1], rvw));
1978           break;
1979         }
1980
1981       tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, buf);
1982       tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, risk_v[i], NULL);
1983       tab_double (risk, 2, 0, TAB_RIGHT, lower[i], NULL);
1984       tab_double (risk, 3, 0, TAB_RIGHT, upper[i], NULL);
1985       tab_next_row (risk);
1986     }
1987
1988   tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1989   tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1990   tab_next_row (risk);
1991
1992   tab_offset (risk, 0, -1);
1993 }
1994
1995 static int calc_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1996                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL],
1997                              double[N_DIRECTIONAL]);
1998
1999 /* Display directional measures. */
2000 static void
2001 display_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2002                      struct tab_table *direct)
2003 {
2004   static const char *categories[] =
2005     {
2006       N_("Nominal by Nominal"),
2007       N_("Ordinal by Ordinal"),
2008       N_("Nominal by Interval"),
2009     };
2010
2011   static const char *stats[] =
2012     {
2013       N_("Lambda"),
2014       N_("Goodman and Kruskal tau"),
2015       N_("Uncertainty Coefficient"),
2016       N_("Somers' d"),
2017       N_("Eta"),
2018     };
2019
2020   static const char *types[] =
2021     {
2022       N_("Symmetric"),
2023       N_("%s Dependent"),
2024       N_("%s Dependent"),
2025     };
2026
2027   static const int stats_categories[N_DIRECTIONAL] =
2028     {
2029       0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 2, 2,
2030     };
2031
2032   static const int stats_stats[N_DIRECTIONAL] =
2033     {
2034       0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4,
2035     };
2036
2037   static const int stats_types[N_DIRECTIONAL] =
2038     {
2039       0, 1, 2, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 1, 2,
2040     };
2041
2042   static const int *stats_lookup[] =
2043     {
2044       stats_categories,
2045       stats_stats,
2046       stats_types,
2047     };
2048
2049   static const char **stats_names[] =
2050     {
2051       categories,
2052       stats,
2053       types,
2054     };
2055
2056   int last[3] =
2057     {
2058       -1, -1, -1,
2059     };
2060
2061   double direct_v[N_DIRECTIONAL];
2062   double direct_ase[N_DIRECTIONAL];
2063   double direct_t[N_DIRECTIONAL];
2064
2065   int i;
2066
2067   if (!calc_directional (proc, pt, direct_v, direct_ase, direct_t))
2068     return;
2069
2070   tab_offset (direct, pt->n_vars - 2, -1);
2071
2072   for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2073     {
2074       if (direct_v[i] == SYSMIS)
2075         continue;
2076
2077       {
2078         int j;
2079
2080         for (j = 0; j < 3; j++)
2081           if (last[j] != stats_lookup[j][i])
2082             {
2083               if (j < 2)
2084                 tab_hline (direct, TAL_1, j, 6, 0);
2085
2086               for (; j < 3; j++)
2087                 {
2088                   const char *string;
2089                   int k = last[j] = stats_lookup[j][i];
2090
2091                   if (k == 0)
2092                     string = NULL;
2093                   else if (k == 1)
2094                     string = var_get_name (pt->vars[0]);
2095                   else
2096                     string = var_get_name (pt->vars[1]);
2097
2098                   tab_text (direct, j, 0, TAB_LEFT | TAT_PRINTF,
2099                             gettext (stats_names[j][k]), string);
2100                 }
2101             }
2102       }
2103
2104       tab_double (direct, 3, 0, TAB_RIGHT, direct_v[i], NULL);
2105       if (direct_ase[i] != SYSMIS)
2106         tab_double (direct, 4, 0, TAB_RIGHT, direct_ase[i], NULL);
2107       if (direct_t[i] != SYSMIS)
2108         tab_double (direct, 5, 0, TAB_RIGHT, direct_t[i], NULL);
2109       /*tab_double (direct, 6, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (direct_v[i]), NULL);*/
2110       tab_next_row (direct);
2111     }
2112
2113   tab_offset (direct, 0, -1);
2114 }
2115 \f
2116 /* Statistical calculations. */
2117
2118 /* Returns the value of the gamma (factorial) function for an integer
2119    argument PT. */
2120 static double
2121 gamma_int (double pt)
2122 {
2123   double r = 1;
2124   int i;
2125
2126   for (i = 2; i < pt; i++)
2127     r *= i;
2128   return r;
2129 }
2130
2131 /* Calculate P_r as specified in _SPSS Statistical Algorithms_,
2132    Appendix 5. */
2133 static inline double
2134 Pr (int a, int b, int c, int d)
2135 {
2136   return (gamma_int (a + b + 1.) / gamma_int (a + 1.)
2137           * gamma_int (c + d + 1.) / gamma_int (b + 1.)
2138           * gamma_int (a + c + 1.) / gamma_int (c + 1.)
2139           * gamma_int (b + d + 1.) / gamma_int (d + 1.)
2140           / gamma_int (a + b + c + d + 1.));
2141 }
2142
2143 /* Swap the contents of A and B. */
2144 static inline void
2145 swap (int *a, int *b)
2146 {
2147   int t = *a;
2148   *a = *b;
2149   *b = t;
2150 }
2151
2152 /* Calculate significance for Fisher's exact test as specified in
2153    _SPSS Statistical Algorithms_, Appendix 5. */
2154 static void
2155 calc_fisher (int a, int b, int c, int d, double *fisher1, double *fisher2)
2156 {
2157   int pt;
2158
2159   if (MIN (c, d) < MIN (a, b))
2160     swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2161   if (MIN (b, d) < MIN (a, c))
2162     swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2163   if (b * c < a * d)
2164     {
2165       if (b < c)
2166         swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2167       else
2168         swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2169     }
2170
2171   *fisher1 = 0.;
2172   for (pt = 0; pt <= a; pt++)
2173     *fisher1 += Pr (a - pt, b + pt, c + pt, d - pt);
2174
2175   *fisher2 = *fisher1;
2176   for (pt = 1; pt <= b; pt++)
2177     *fisher2 += Pr (a + pt, b - pt, c - pt, d + pt);
2178 }
2179
2180 /* Calculates chi-squares into CHISQ.  MAT is a matrix with N_COLS
2181    columns with values COLS and N_ROWS rows with values ROWS.  Values
2182    in the matrix sum to pt->total. */
2183 static void
2184 calc_chisq (struct pivot_table *pt,
2185             double chisq[N_CHISQ], int df[N_CHISQ],
2186             double *fisher1, double *fisher2)
2187 {
2188   int r, c;
2189
2190   chisq[0] = chisq[1] = 0.;
2191   chisq[2] = chisq[3] = chisq[4] = SYSMIS;
2192   *fisher1 = *fisher2 = SYSMIS;
2193
2194   df[0] = df[1] = (pt->ns_cols - 1) * (pt->ns_rows - 1);
2195
2196   if (pt->ns_rows <= 1 || pt->ns_cols <= 1)
2197     {
2198       chisq[0] = chisq[1] = SYSMIS;
2199       return;
2200     }
2201
2202   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2203     for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2204       {
2205         const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2206         const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2207         const double residual = freq - expected;
2208
2209         chisq[0] += residual * residual / expected;
2210         if (freq)
2211           chisq[1] += freq * log (expected / freq);
2212       }
2213
2214   if (chisq[0] == 0.)
2215     chisq[0] = SYSMIS;
2216
2217   if (chisq[1] != 0.)
2218     chisq[1] *= -2.;
2219   else
2220     chisq[1] = SYSMIS;
2221
2222   /* Calculate Yates and Fisher exact test. */
2223   if (pt->ns_cols == 2 && pt->ns_rows == 2)
2224     {
2225       double f11, f12, f21, f22;
2226
2227       {
2228         int nz_cols[2];
2229         int i, j;
2230
2231         for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2232           if (pt->col_tot[i] != 0.)
2233             {
2234               nz_cols[j++] = i;
2235               if (j == 2)
2236                 break;
2237             }
2238
2239         assert (j == 2);
2240
2241         f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2242         f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2243         f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2244         f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2245       }
2246
2247       /* Yates. */
2248       {
2249         const double pt_ = fabs (f11 * f22 - f12 * f21) - 0.5 * pt->total;
2250
2251         if (pt_ > 0.)
2252           chisq[3] = (pt->total * pow2 (pt_)
2253                       / (f11 + f12) / (f21 + f22)
2254                       / (f11 + f21) / (f12 + f22));
2255         else
2256           chisq[3] = 0.;
2257
2258         df[3] = 1.;
2259       }
2260
2261       /* Fisher. */
2262       if (f11 < 5. || f12 < 5. || f21 < 5. || f22 < 5.)
2263         calc_fisher (f11 + .5, f12 + .5, f21 + .5, f22 + .5, fisher1, fisher2);
2264     }
2265
2266   /* Calculate Mantel-Haenszel. */
2267   if (var_is_numeric (pt->vars[ROW_VAR]) && var_is_numeric (pt->vars[COL_VAR]))
2268     {
2269       double r, ase_0, ase_1;
2270       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &r, &ase_0, &ase_1);
2271
2272       chisq[4] = (pt->total - 1.) * r * r;
2273       df[4] = 1;
2274     }
2275 }
2276
2277 /* Calculate the value of Pearson's r.  r is stored into R, ase_1 into
2278    ASE_1, and ase_0 into ASE_0.  The row and column values must be
2279    passed in PT and Y. */
2280 static void
2281 calc_r (struct pivot_table *pt,
2282         double *PT, double *Y, double *r, double *ase_0, double *ase_1)
2283 {
2284   double SX, SY, S, T;
2285   double Xbar, Ybar;
2286   double sum_XYf, sum_X2Y2f;
2287   double sum_Xr, sum_X2r;
2288   double sum_Yc, sum_Y2c;
2289   int i, j;
2290
2291   for (sum_X2Y2f = sum_XYf = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2292     for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2293       {
2294         double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2295         double product = PT[i] * Y[j];
2296         double temp = fij * product;
2297         sum_XYf += temp;
2298         sum_X2Y2f += temp * product;
2299       }
2300
2301   for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2302     {
2303       sum_Xr += PT[i] * pt->row_tot[i];
2304       sum_X2r += pow2 (PT[i]) * pt->row_tot[i];
2305     }
2306   Xbar = sum_Xr / pt->total;
2307
2308   for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
2309     {
2310       sum_Yc += Y[i] * pt->col_tot[i];
2311       sum_Y2c += Y[i] * Y[i] * pt->col_tot[i];
2312     }
2313   Ybar = sum_Yc / pt->total;
2314
2315   S = sum_XYf - sum_Xr * sum_Yc / pt->total;
2316   SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
2317   SY = sum_Y2c - pow2 (sum_Yc) / pt->total;
2318   T = sqrt (SX * SY);
2319   *r = S / T;
2320   *ase_0 = sqrt ((sum_X2Y2f - pow2 (sum_XYf) / pt->total) / (sum_X2r * sum_Y2c));
2321
2322   {
2323     double s, c, y, t;
2324
2325     for (s = c = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2326       for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2327         {
2328           double Xresid, Yresid;
2329           double temp;
2330
2331           Xresid = PT[i] - Xbar;
2332           Yresid = Y[j] - Ybar;
2333           temp = (T * Xresid * Yresid
2334                   - ((S / (2. * T))
2335                      * (Xresid * Xresid * SY + Yresid * Yresid * SX)));
2336           y = pt->mat[j + i * pt->n_cols] * temp * temp - c;
2337           t = s + y;
2338           c = (t - s) - y;
2339           s = t;
2340         }
2341     *ase_1 = sqrt (s) / (T * T);
2342   }
2343 }
2344
2345 /* Calculate symmetric statistics and their asymptotic standard
2346    errors.  Returns 0 if none could be calculated. */
2347 static int
2348 calc_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2349                 double v[N_SYMMETRIC], double ase[N_SYMMETRIC],
2350                 double t[N_SYMMETRIC],
2351                 double somers_d_v[3], double somers_d_ase[3],
2352                 double somers_d_t[3])
2353 {
2354   int q, i;
2355
2356   q = MIN (pt->ns_rows, pt->ns_cols);
2357   if (q <= 1)
2358     return 0;
2359
2360   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
2361     v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2362
2363   /* Phi, Cramer's V, contingency coefficient. */
2364   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)))
2365     {
2366       double Xp = 0.;   /* Pearson chi-square. */
2367       int r, c;
2368
2369       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2370         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2371           {
2372             const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2373             const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2374             const double residual = freq - expected;
2375
2376             Xp += residual * residual / expected;
2377           }
2378
2379       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_PHI))
2380         {
2381           v[0] = sqrt (Xp / pt->total);
2382           v[1] = sqrt (Xp / (pt->total * (q - 1)));
2383         }
2384       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CC))
2385         v[2] = sqrt (Xp / (Xp + pt->total));
2386     }
2387
2388   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
2389                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_D)))
2390     {
2391       double *cum;
2392       double Dr, Dc;
2393       double P, Q;
2394       double btau_cum, ctau_cum, gamma_cum, d_yx_cum, d_xy_cum;
2395       double btau_var;
2396       int r, c;
2397
2398       Dr = Dc = pow2 (pt->total);
2399       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2400         Dr -= pow2 (pt->row_tot[r]);
2401       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2402         Dc -= pow2 (pt->col_tot[c]);
2403
2404       cum = xnmalloc (pt->n_cols * pt->n_rows, sizeof *cum);
2405       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2406         {
2407           double ct = 0.;
2408
2409           for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2410             cum[c + r * pt->n_cols] = ct += pt->mat[c + r * pt->n_cols];
2411         }
2412
2413       /* P and Q. */
2414       {
2415         int i, j;
2416         double Cij, Dij;
2417
2418         P = Q = 0.;
2419         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2420           {
2421             Cij = Dij = 0.;
2422
2423             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2424               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2425
2426             if (i > 0)
2427               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2428                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2429
2430             for (j = 0;;)
2431               {
2432                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2433                 P += fij * Cij;
2434                 Q += fij * Dij;
2435
2436                 if (++j == pt->n_cols)
2437                   break;
2438                 assert (j < pt->n_cols);
2439
2440                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2441                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2442
2443                 if (i > 0)
2444                   {
2445                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2446                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2447                   }
2448               }
2449           }
2450       }
2451
2452       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2453         v[3] = (P - Q) / sqrt (Dr * Dc);
2454       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2455         v[4] = (q * (P - Q)) / (pow2 (pt->total) * (q - 1));
2456       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2457         v[5] = (P - Q) / (P + Q);
2458
2459       /* ASE for tau-b, tau-c, gamma.  Calculations could be
2460          eliminated here, at expense of memory.  */
2461       {
2462         int i, j;
2463         double Cij, Dij;
2464
2465         btau_cum = ctau_cum = gamma_cum = d_yx_cum = d_xy_cum = 0.;
2466         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2467           {
2468             Cij = Dij = 0.;
2469
2470             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2471               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2472
2473             if (i > 0)
2474               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2475                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2476
2477             for (j = 0;;)
2478               {
2479                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2480
2481                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2482                   {
2483                     const double temp = (2. * sqrt (Dr * Dc) * (Cij - Dij)
2484                                          + v[3] * (pt->row_tot[i] * Dc
2485                                                    + pt->col_tot[j] * Dr));
2486                     btau_cum += fij * temp * temp;
2487                   }
2488
2489                 {
2490                   const double temp = Cij - Dij;
2491                   ctau_cum += fij * temp * temp;
2492                 }
2493
2494                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2495                   {
2496                     const double temp = Q * Cij - P * Dij;
2497                     gamma_cum += fij * temp * temp;
2498                   }
2499
2500                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2501                   {
2502                     d_yx_cum += fij * pow2 (Dr * (Cij - Dij)
2503                                             - (P - Q) * (pt->total - pt->row_tot[i]));
2504                     d_xy_cum += fij * pow2 (Dc * (Dij - Cij)
2505                                             - (Q - P) * (pt->total - pt->col_tot[j]));
2506                   }
2507
2508                 if (++j == pt->n_cols)
2509                   break;
2510                 assert (j < pt->n_cols);
2511
2512                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2513                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2514
2515                 if (i > 0)
2516                   {
2517                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2518                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2519                   }
2520               }
2521           }
2522       }
2523
2524       btau_var = ((btau_cum
2525                    - (pt->total * pow2 (pt->total * (P - Q) / sqrt (Dr * Dc) * (Dr + Dc))))
2526                   / pow2 (Dr * Dc));
2527       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2528         {
2529           ase[3] = sqrt (btau_var);
2530           t[3] = v[3] / (2 * sqrt ((ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total)
2531                                    / (Dr * Dc)));
2532         }
2533       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2534         {
2535           ase[4] = ((2 * q / ((q - 1) * pow2 (pt->total)))
2536                     * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2537           t[4] = v[4] / ase[4];
2538         }
2539       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2540         {
2541           ase[5] = ((4. / ((P + Q) * (P + Q))) * sqrt (gamma_cum));
2542           t[5] = v[5] / (2. / (P + Q)
2543                          * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2544         }
2545       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2546         {
2547           somers_d_v[0] = (P - Q) / (.5 * (Dc + Dr));
2548           somers_d_ase[0] = 2. * btau_var / (Dr + Dc) * sqrt (Dr * Dc);
2549           somers_d_t[0] = (somers_d_v[0]
2550                            / (4 / (Dc + Dr)
2551                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2552           somers_d_v[1] = (P - Q) / Dc;
2553           somers_d_ase[1] = 2. / pow2 (Dc) * sqrt (d_xy_cum);
2554           somers_d_t[1] = (somers_d_v[1]
2555                            / (2. / Dc
2556                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2557           somers_d_v[2] = (P - Q) / Dr;
2558           somers_d_ase[2] = 2. / pow2 (Dr) * sqrt (d_yx_cum);
2559           somers_d_t[2] = (somers_d_v[2]
2560                            / (2. / Dr
2561                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2562         }
2563
2564       free (cum);
2565     }
2566
2567   /* Spearman correlation, Pearson's r. */
2568   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CORR))
2569     {
2570       double *R = xmalloc (sizeof *R * pt->n_rows);
2571       double *C = xmalloc (sizeof *C * pt->n_cols);
2572
2573       {
2574         double y, t, c = 0., s = 0.;
2575         int i = 0;
2576
2577         for (;;)
2578           {
2579             R[i] = s + (pt->row_tot[i] + 1.) / 2.;
2580             y = pt->row_tot[i] - c;
2581             t = s + y;
2582             c = (t - s) - y;
2583             s = t;
2584             if (++i == pt->n_rows)
2585               break;
2586             assert (i < pt->n_rows);
2587           }
2588       }
2589
2590       {
2591         double y, t, c = 0., s = 0.;
2592         int j = 0;
2593
2594         for (;;)
2595           {
2596             C[j] = s + (pt->col_tot[j] + 1.) / 2;
2597             y = pt->col_tot[j] - c;
2598             t = s + y;
2599             c = (t - s) - y;
2600             s = t;
2601             if (++j == pt->n_cols)
2602               break;
2603             assert (j < pt->n_cols);
2604           }
2605       }
2606
2607       calc_r (pt, R, C, &v[6], &t[6], &ase[6]);
2608       t[6] = v[6] / t[6];
2609
2610       free (R);
2611       free (C);
2612
2613       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &v[7], &t[7], &ase[7]);
2614       t[7] = v[7] / t[7];
2615     }
2616
2617   /* Cohen's kappa. */
2618   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_KAPPA) && pt->ns_rows == pt->ns_cols)
2619     {
2620       double sum_fii, sum_rici, sum_fiiri_ci, sum_fijri_ci2, sum_riciri_ci;
2621       int i, j;
2622
2623       for (sum_fii = sum_rici = sum_fiiri_ci = sum_riciri_ci = 0., i = j = 0;
2624            i < pt->ns_rows; i++, j++)
2625         {
2626           double prod, sum;
2627
2628           while (pt->col_tot[j] == 0.)
2629             j++;
2630
2631           prod = pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j];
2632           sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2633
2634           sum_fii += pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2635           sum_rici += prod;
2636           sum_fiiri_ci += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum;
2637           sum_riciri_ci += prod * sum;
2638         }
2639       for (sum_fijri_ci2 = 0., i = 0; i < pt->ns_rows; i++)
2640         for (j = 0; j < pt->ns_cols; j++)
2641           {
2642             double sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2643             sum_fijri_ci2 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum * sum;
2644           }
2645
2646       v[8] = (pt->total * sum_fii - sum_rici) / (pow2 (pt->total) - sum_rici);
2647
2648       ase[8] = sqrt ((pow2 (pt->total) * sum_rici
2649                       + sum_rici * sum_rici
2650                       - pt->total * sum_riciri_ci)
2651                      / (pt->total * (pow2 (pt->total) - sum_rici) * (pow2 (pt->total) - sum_rici)));
2652 #if 0
2653       t[8] = v[8] / sqrt (pt->total * (((sum_fii * (pt->total - sum_fii))
2654                                 / pow2 (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2655                                + ((2. * (pt->total - sum_fii)
2656                                    * (2. * sum_fii * sum_rici
2657                                       - pt->total * sum_fiiri_ci))
2658                                   / cube (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2659                                + (pow2 (pt->total - sum_fii)
2660                                   * (pt->total * sum_fijri_ci2 - 4.
2661                                      * sum_rici * sum_rici)
2662                                   / pow4 (pow2 (pt->total) - sum_rici))));
2663 #else
2664       t[8] = v[8] / ase[8];
2665 #endif
2666     }
2667
2668   return 1;
2669 }
2670
2671 /* Calculate risk estimate. */
2672 static int
2673 calc_risk (struct pivot_table *pt,
2674            double *value, double *upper, double *lower, union value *c)
2675 {
2676   double f11, f12, f21, f22;
2677   double v;
2678
2679   {
2680     int i;
2681
2682     for (i = 0; i < 3; i++)
2683       value[i] = upper[i] = lower[i] = SYSMIS;
2684   }
2685
2686   if (pt->ns_rows != 2 || pt->ns_cols != 2)
2687     return 0;
2688
2689   {
2690     int nz_cols[2];
2691     int i, j;
2692
2693     for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2694       if (pt->col_tot[i] != 0.)
2695         {
2696           nz_cols[j++] = i;
2697           if (j == 2)
2698             break;
2699         }
2700
2701     assert (j == 2);
2702
2703     f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2704     f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2705     f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2706     f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2707
2708     c[0] = pt->cols[nz_cols[0]];
2709     c[1] = pt->cols[nz_cols[1]];
2710   }
2711
2712   value[0] = (f11 * f22) / (f12 * f21);
2713   v = sqrt (1. / f11 + 1. / f12 + 1. / f21 + 1. / f22);
2714   lower[0] = value[0] * exp (-1.960 * v);
2715   upper[0] = value[0] * exp (1.960 * v);
2716
2717   value[1] = (f11 * (f21 + f22)) / (f21 * (f11 + f12));
2718   v = sqrt ((f12 / (f11 * (f11 + f12)))
2719             + (f22 / (f21 * (f21 + f22))));
2720   lower[1] = value[1] * exp (-1.960 * v);
2721   upper[1] = value[1] * exp (1.960 * v);
2722
2723   value[2] = (f12 * (f21 + f22)) / (f22 * (f11 + f12));
2724   v = sqrt ((f11 / (f12 * (f11 + f12)))
2725             + (f21 / (f22 * (f21 + f22))));
2726   lower[2] = value[2] * exp (-1.960 * v);
2727   upper[2] = value[2] * exp (1.960 * v);
2728
2729   return 1;
2730 }
2731
2732 /* Calculate directional measures. */
2733 static int
2734 calc_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2735                   double v[N_DIRECTIONAL], double ase[N_DIRECTIONAL],
2736                   double t[N_DIRECTIONAL])
2737 {
2738   {
2739     int i;
2740
2741     for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2742       v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2743   }
2744
2745   /* Lambda. */
2746   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_LAMBDA))
2747     {
2748       double *fim = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim);
2749       int *fim_index = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim_index);
2750       double *fmj = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj);
2751       int *fmj_index = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj_index);
2752       double sum_fim, sum_fmj;
2753       double rm, cm;
2754       int rm_index, cm_index;
2755       int i, j;
2756
2757       /* Find maximum for each row and their sum. */
2758       for (sum_fim = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2759         {
2760           double max = pt->mat[i * pt->n_cols];
2761           int index = 0;
2762
2763           for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2764             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2765               {
2766                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2767                 index = j;
2768               }
2769
2770           sum_fim += fim[i] = max;
2771           fim_index[i] = index;
2772         }
2773
2774       /* Find maximum for each column. */
2775       for (sum_fmj = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2776         {
2777           double max = pt->mat[j];
2778           int index = 0;
2779
2780           for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2781             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2782               {
2783                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2784                 index = i;
2785               }
2786
2787           sum_fmj += fmj[j] = max;
2788           fmj_index[j] = index;
2789         }
2790
2791       /* Find maximum row total. */
2792       rm = pt->row_tot[0];
2793       rm_index = 0;
2794       for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2795         if (pt->row_tot[i] > rm)
2796           {
2797             rm = pt->row_tot[i];
2798             rm_index = i;
2799           }
2800
2801       /* Find maximum column total. */
2802       cm = pt->col_tot[0];
2803       cm_index = 0;
2804       for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2805         if (pt->col_tot[j] > cm)
2806           {
2807             cm = pt->col_tot[j];
2808             cm_index = j;
2809           }
2810
2811       v[0] = (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / (2. * pt->total - rm - cm);
2812       v[1] = (sum_fmj - rm) / (pt->total - rm);
2813       v[2] = (sum_fim - cm) / (pt->total - cm);
2814
2815       /* ASE1 for Y given PT. */
2816       {
2817         double accum;
2818
2819         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2820           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2821             {
2822               const int deltaj = j == cm_index;
2823               accum += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2824                         * pow2 ((j == fim_index[i])
2825                                - deltaj
2826                                + v[0] * deltaj));
2827             }
2828
2829         ase[2] = sqrt (accum - pt->total * v[0]) / (pt->total - cm);
2830       }
2831
2832       /* ASE0 for Y given PT. */
2833       {
2834         double accum;
2835
2836         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2837           if (cm_index != fim_index[i])
2838             accum += (pt->mat[i * pt->n_cols + fim_index[i]]
2839                       + pt->mat[i * pt->n_cols + cm_index]);
2840         t[2] = v[2] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fim - cm) / pt->total) / (pt->total - cm));
2841       }
2842
2843       /* ASE1 for PT given Y. */
2844       {
2845         double accum;
2846
2847         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2848           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2849             {
2850               const int deltaj = i == rm_index;
2851               accum += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2852                         * pow2 ((i == fmj_index[j])
2853                                - deltaj
2854                                + v[0] * deltaj));
2855             }
2856
2857         ase[1] = sqrt (accum - pt->total * v[0]) / (pt->total - rm);
2858       }
2859
2860       /* ASE0 for PT given Y. */
2861       {
2862         double accum;
2863
2864         for (accum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2865           if (rm_index != fmj_index[j])
2866             accum += (pt->mat[j + pt->n_cols * fmj_index[j]]
2867                       + pt->mat[j + pt->n_cols * rm_index]);
2868         t[1] = v[1] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fmj - rm) / pt->total) / (pt->total - rm));
2869       }
2870
2871       /* Symmetric ASE0 and ASE1. */
2872       {
2873         double accum0;
2874         double accum1;
2875
2876         for (accum0 = accum1 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2877           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2878             {
2879               int temp0 = (fmj_index[j] == i) + (fim_index[i] == j);
2880               int temp1 = (i == rm_index) + (j == cm_index);
2881               accum0 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * pow2 (temp0 - temp1);
2882               accum1 += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2883                          * pow2 (temp0 + (v[0] - 1.) * temp1));
2884             }
2885         ase[0] = sqrt (accum1 - 4. * pt->total * v[0] * v[0]) / (2. * pt->total - rm - cm);
2886         t[0] = v[0] / (sqrt (accum0 - pow2 ((sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / pt->total))
2887                        / (2. * pt->total - rm - cm));
2888       }
2889
2890       free (fim);
2891       free (fim_index);
2892       free (fmj);
2893       free (fmj_index);
2894
2895       {
2896         double sum_fij2_ri, sum_fij2_ci;
2897         double sum_ri2, sum_cj2;
2898
2899         for (sum_fij2_ri = sum_fij2_ci = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2900           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2901             {
2902               double temp = pow2 (pt->mat[j + i * pt->n_cols]);
2903               sum_fij2_ri += temp / pt->row_tot[i];
2904               sum_fij2_ci += temp / pt->col_tot[j];
2905             }
2906
2907         for (sum_ri2 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2908           sum_ri2 += pow2 (pt->row_tot[i]);
2909
2910         for (sum_cj2 = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2911           sum_cj2 += pow2 (pt->col_tot[j]);
2912
2913         v[3] = (pt->total * sum_fij2_ci - sum_ri2) / (pow2 (pt->total) - sum_ri2);
2914         v[4] = (pt->total * sum_fij2_ri - sum_cj2) / (pow2 (pt->total) - sum_cj2);
2915       }
2916     }
2917
2918   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_UC))
2919     {
2920       double UX, UY, UXY, P;
2921       double ase1_yx, ase1_xy, ase1_sym;
2922       int i, j;
2923
2924       for (UX = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2925         if (pt->row_tot[i] > 0.)
2926           UX -= pt->row_tot[i] / pt->total * log (pt->row_tot[i] / pt->total);
2927
2928       for (UY = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2929         if (pt->col_tot[j] > 0.)
2930           UY -= pt->col_tot[j] / pt->total * log (pt->col_tot[j] / pt->total);
2931
2932       for (UXY = P = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2933         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2934           {
2935             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2936
2937             if (entry <= 0.)
2938               continue;
2939
2940             P += entry * pow2 (log (pt->col_tot[j] * pt->row_tot[i] / (pt->total * entry)));
2941             UXY -= entry / pt->total * log (entry / pt->total);
2942           }
2943
2944       for (ase1_yx = ase1_xy = ase1_sym = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2945         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2946           {
2947             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2948
2949             if (entry <= 0.)
2950               continue;
2951
2952             ase1_yx += entry * pow2 (UY * log (entry / pt->row_tot[i])
2953                                     + (UX - UXY) * log (pt->col_tot[j] / pt->total));
2954             ase1_xy += entry * pow2 (UX * log (entry / pt->col_tot[j])
2955                                     + (UY - UXY) * log (pt->row_tot[i] / pt->total));
2956             ase1_sym += entry * pow2 ((UXY
2957                                       * log (pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j] / pow2 (pt->total)))
2958                                      - (UX + UY) * log (entry / pt->total));
2959           }
2960
2961       v[5] = 2. * ((UX + UY - UXY) / (UX + UY));
2962       ase[5] = (2. / (pt->total * pow2 (UX + UY))) * sqrt (ase1_sym);
2963       t[5] = v[5] / ((2. / (pt->total * (UX + UY)))
2964                      * sqrt (P - pow2 (UX + UY - UXY) / pt->total));
2965
2966       v[6] = (UX + UY - UXY) / UX;
2967       ase[6] = sqrt (ase1_xy) / (pt->total * UX * UX);
2968       t[6] = v[6] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UX));
2969
2970       v[7] = (UX + UY - UXY) / UY;
2971       ase[7] = sqrt (ase1_yx) / (pt->total * UY * UY);
2972       t[7] = v[7] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UY));
2973     }
2974
2975   /* Somers' D. */
2976   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2977     {
2978       double v_dummy[N_SYMMETRIC];
2979       double ase_dummy[N_SYMMETRIC];
2980       double t_dummy[N_SYMMETRIC];
2981       double somers_d_v[3];
2982       double somers_d_ase[3];
2983       double somers_d_t[3];
2984
2985       if (calc_symmetric (proc, pt, v_dummy, ase_dummy, t_dummy,
2986                           somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
2987         {
2988           int i;
2989           for (i = 0; i < 3; i++)
2990             {
2991               v[8 + i] = somers_d_v[i];
2992               ase[8 + i] = somers_d_ase[i];
2993               t[8 + i] = somers_d_t[i];
2994             }
2995         }
2996     }
2997
2998   /* Eta. */
2999   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_ETA))
3000     {
3001       {
3002         double sum_Xr, sum_X2r;
3003         double SX, SXW;
3004         int i, j;
3005
3006         for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
3007           {
3008             sum_Xr += pt->rows[i].f * pt->row_tot[i];
3009             sum_X2r += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->row_tot[i];
3010           }
3011         SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
3012
3013         for (SXW = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
3014           {
3015             double cum;
3016
3017             for (cum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
3018               {
3019                 SXW += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3020                 cum += pt->rows[i].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3021               }
3022
3023             SXW -= cum * cum / pt->col_tot[j];
3024           }
3025         v[11] = sqrt (1. - SXW / SX);
3026       }
3027
3028       {
3029         double sum_Yc, sum_Y2c;
3030         double SY, SYW;
3031         int i, j;
3032
3033         for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
3034           {
3035             sum_Yc += pt->cols[i].f * pt->col_tot[i];
3036             sum_Y2c += pow2 (pt->cols[i].f) * pt->col_tot[i];
3037           }
3038         SY = sum_Y2c - sum_Yc * sum_Yc / pt->total;
3039
3040         for (SYW = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
3041           {
3042             double cum;
3043
3044             for (cum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
3045               {
3046                 SYW += pow2 (pt->cols[j].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3047                 cum += pt->cols[j].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3048               }
3049
3050             SYW -= cum * cum / pt->row_tot[i];
3051           }
3052         v[12] = sqrt (1. - SYW / SY);
3053       }
3054     }
3055
3056   return 1;
3057 }
3058
3059 /*
3060    Local Variables:
3061    mode: c
3062    End:
3063 */