0665b75e6f74bf1cc3d9355ff3477ff6546b5532
[pspp] / src / language / stats / crosstabs.q
1 /* PSPP - a program for statistical analysis.
2    Copyright (C) 1997-9, 2000, 2006, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2016 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    - How to calculate significance of some symmetric and directional measures?
20    - How to calculate ASE for symmetric Somers ' d?
21    - How to calculate ASE for Goodman and Kruskal's tau?
22    - How to calculate approx. T of symmetric uncertainty coefficient?
23
24 */
25
26 #include <config.h>
27
28 #include <ctype.h>
29 #include <float.h>
30 #include <gsl/gsl_cdf.h>
31 #include <stdlib.h>
32 #include <stdio.h>
33
34 #include "data/case.h"
35 #include "data/casegrouper.h"
36 #include "data/casereader.h"
37 #include "data/data-out.h"
38 #include "data/dataset.h"
39 #include "data/dictionary.h"
40 #include "data/format.h"
41 #include "data/value-labels.h"
42 #include "data/variable.h"
43 #include "language/command.h"
44 #include "language/stats/freq.h"
45 #include "language/dictionary/split-file.h"
46 #include "language/lexer/lexer.h"
47 #include "language/lexer/variable-parser.h"
48 #include "libpspp/array.h"
49 #include "libpspp/assertion.h"
50 #include "libpspp/compiler.h"
51 #include "libpspp/hash-functions.h"
52 #include "libpspp/hmap.h"
53 #include "libpspp/hmapx.h"
54 #include "libpspp/message.h"
55 #include "libpspp/misc.h"
56 #include "libpspp/pool.h"
57 #include "libpspp/str.h"
58 #include "output/pivot-table.h"
59 #include "output/chart-item.h"
60 #include "output/charts/barchart.h"
61
62 #include "gl/minmax.h"
63 #include "gl/xalloc.h"
64 #include "gl/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      count=roundwhat:asis/case/!cell,
78            roundhow:!round/truncate;
79      +write[wr_]=none,cells,all;
80      +format=val:!avalue/dvalue,
81              indx:!noindex/index,
82              tabl:!tables/notables,
83              box:!box/nobox,
84              pivot:!pivot/nopivot;
85      +barchart=;
86      +cells[cl_]=count,expected,row,column,total,residual,sresidual,
87                  asresidual,all,none;
88      +statistics[st_]=chisq,phi,cc,lambda,uc,none,btau,ctau,risk,gamma,d,
89                       kappa,eta,corr,all.
90 */
91 /* (declarations) */
92 /* (functions) */
93
94 /* Number of chi-square statistics. */
95 #define N_CHISQ 5
96
97 /* Number of symmetric statistics. */
98 #define N_SYMMETRIC 9
99
100 /* Number of directional statistics. */
101 #define N_DIRECTIONAL 13
102
103
104 /* Indexes into the 'vars' member of struct crosstabulation and
105    struct crosstab member. */
106 enum
107   {
108     ROW_VAR = 0,                /* Row variable. */
109     COL_VAR = 1                 /* Column variable. */
110     /* Higher indexes cause multiple tables to be output. */
111   };
112
113 struct xtab_var
114   {
115     const struct variable *var;
116     union value *values;
117     size_t n_values;
118   };
119
120 /* A crosstabulation of 2 or more variables. */
121 struct crosstabulation
122   {
123     struct crosstabs_proc *proc;
124     struct fmt_spec weight_format; /* Format for weight variable. */
125     double missing;             /* Weight of missing cases. */
126
127     /* Variables (2 or more). */
128     int n_vars;
129     struct xtab_var *vars;
130
131     /* Constants (0 or more). */
132     int n_consts;
133     struct xtab_var *const_vars;
134     size_t *const_indexes;
135
136     /* Data. */
137     struct hmap data;
138     struct freq **entries;
139     size_t n_entries;
140
141     /* Number of statistically interesting columns/rows
142        (columns/rows with data in them). */
143     int ns_cols, ns_rows;
144
145     /* Matrix contents. */
146     double *mat;                /* Matrix proper. */
147     double *row_tot;            /* Row totals. */
148     double *col_tot;            /* Column totals. */
149     double total;               /* Grand total. */
150   };
151
152 /* Integer mode variable info. */
153 struct var_range
154   {
155     struct hmap_node hmap_node; /* In struct crosstabs_proc var_ranges map. */
156     const struct variable *var; /* The variable. */
157     int min;                    /* Minimum value. */
158     int max;                    /* Maximum value + 1. */
159     int count;                  /* max - min. */
160   };
161
162 struct crosstabs_proc
163   {
164     const struct dictionary *dict;
165     enum { INTEGER, GENERAL } mode;
166     enum mv_class exclude;
167     bool pivot;
168     bool barchart;
169     bool bad_warn;
170     struct fmt_spec weight_format;
171
172     /* Variables specifies on VARIABLES. */
173     const struct variable **variables;
174     size_t n_variables;
175     struct hmap var_ranges;
176
177     /* TABLES. */
178     struct crosstabulation *pivots;
179     int n_pivots;
180
181     /* CELLS. */
182     int n_cells;                /* Number of cells requested. */
183     unsigned int cells;         /* Bit k is 1 if cell k is requested. */
184     int a_cells[CRS_CL_count];  /* 0...n_cells-1 are the requested cells. */
185
186     /* Rounding of cells. */
187     bool round_case_weights;    /* Round case weights? */
188     bool round_cells;           /* If !round_case_weights, round cells? */
189     bool round_down;            /* Round down? (otherwise to nearest) */
190
191     /* STATISTICS. */
192     unsigned int statistics;    /* Bit k is 1 if statistic k is requested. */
193
194     bool descending;            /* True if descending sort order is requested. */
195   };
196
197 const struct var_range *get_var_range (const struct crosstabs_proc *,
198                                        const struct variable *);
199
200 static bool should_tabulate_case (const struct crosstabulation *,
201                                   const struct ccase *, enum mv_class exclude);
202 static void tabulate_general_case (struct crosstabulation *, const struct ccase *,
203                                    double weight);
204 static void tabulate_integer_case (struct crosstabulation *, const struct ccase *,
205                                    double weight);
206 static void postcalc (struct crosstabs_proc *);
207
208 static double
209 round_weight (const struct crosstabs_proc *proc, double weight)
210 {
211   return proc->round_down ? floor (weight) : floor (weight + 0.5);
212 }
213
214 #define FOR_EACH_POPULATED_COLUMN(C, XT) \
215   for (int C = next_populated_column (0, XT); \
216        C < (XT)->vars[COL_VAR].n_values;      \
217        C = next_populated_column (C + 1, XT))
218 static int
219 next_populated_column (int c, const struct crosstabulation *xt)
220 {
221   int n_columns = xt->vars[COL_VAR].n_values;
222   for (; c < n_columns; c++)
223     if (xt->col_tot[c])
224       break;
225   return c;
226 }
227
228 #define FOR_EACH_POPULATED_ROW(R, XT) \
229   for (int R = next_populated_row (0, XT); R < (XT)->vars[ROW_VAR].n_values; \
230        R = next_populated_row (R + 1, XT))
231 static int
232 next_populated_row (int r, const struct crosstabulation *xt)
233 {
234   int n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
235   for (; r < n_rows; r++)
236     if (xt->row_tot[r])
237       break;
238   return r;
239 }
240
241 /* Parses and executes the CROSSTABS procedure. */
242 int
243 cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds)
244 {
245   struct var_range *range, *next_range;
246   struct crosstabs_proc proc;
247   struct casegrouper *grouper;
248   struct casereader *input, *group;
249   struct cmd_crosstabs cmd;
250   struct crosstabulation *xt;
251   int result;
252   bool ok;
253   int i;
254
255   proc.dict = dataset_dict (ds);
256   proc.bad_warn = true;
257   proc.variables = NULL;
258   proc.n_variables = 0;
259   hmap_init (&proc.var_ranges);
260   proc.pivots = NULL;
261   proc.n_pivots = 0;
262   proc.descending = false;
263   proc.weight_format = *dict_get_weight_format (dataset_dict (ds));
264
265   if (!parse_crosstabs (lexer, ds, &cmd, &proc))
266     {
267       result = CMD_FAILURE;
268       goto exit;
269     }
270
271   proc.mode = proc.n_variables ? INTEGER : GENERAL;
272   proc.barchart = cmd.sbc_barchart > 0;
273
274   proc.descending = cmd.val == CRS_DVALUE;
275
276   proc.round_case_weights = cmd.sbc_count && cmd.roundwhat == CRS_CASE;
277   proc.round_cells = cmd.sbc_count && cmd.roundwhat == CRS_CELL;
278   proc.round_down = cmd.roundhow == CRS_TRUNCATE;
279
280   /* CELLS. */
281   if (!cmd.sbc_cells)
282     proc.cells = 1u << CRS_CL_COUNT;
283   else if (cmd.a_cells[CRS_CL_ALL])
284     proc.cells = UINT_MAX;
285   else
286     {
287       proc.cells = 0;
288       for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
289         if (cmd.a_cells[i])
290           proc.cells |= 1u << i;
291       if (proc.cells == 0)
292         proc.cells = ((1u << CRS_CL_COUNT)
293                        | (1u << CRS_CL_ROW)
294                        | (1u << CRS_CL_COLUMN)
295                        | (1u << CRS_CL_TOTAL));
296     }
297   proc.cells &= ((1u << CRS_CL_count) - 1);
298   proc.cells &= ~((1u << CRS_CL_NONE) | (1u << CRS_CL_ALL));
299   proc.n_cells = 0;
300   for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
301     if (proc.cells & (1u << i))
302       proc.a_cells[proc.n_cells++] = i;
303
304   /* STATISTICS. */
305   if (cmd.a_statistics[CRS_ST_ALL])
306     proc.statistics = UINT_MAX;
307   else if (cmd.sbc_statistics)
308     {
309       int i;
310
311       proc.statistics = 0;
312       for (i = 0; i < CRS_ST_count; i++)
313         if (cmd.a_statistics[i])
314           proc.statistics |= 1u << i;
315       if (proc.statistics == 0)
316         proc.statistics |= 1u << CRS_ST_CHISQ;
317     }
318   else
319     proc.statistics = 0;
320
321   /* MISSING. */
322   proc.exclude = (cmd.miss == CRS_TABLE ? MV_ANY
323                    : cmd.miss == CRS_INCLUDE ? MV_SYSTEM
324                    : MV_NEVER);
325   if (proc.mode == GENERAL && proc.exclude == MV_NEVER)
326     {
327       msg (SE, _("Missing mode %s not allowed in general mode.  "
328                  "Assuming %s."), "REPORT", "MISSING=TABLE");
329       proc.exclude = MV_ANY;
330     }
331
332   /* PIVOT. */
333   proc.pivot = cmd.pivot == CRS_PIVOT;
334
335   input = casereader_create_filter_weight (proc_open (ds), dataset_dict (ds),
336                                            NULL, NULL);
337   grouper = casegrouper_create_splits (input, dataset_dict (ds));
338   while (casegrouper_get_next_group (grouper, &group))
339     {
340       struct ccase *c;
341
342       /* Output SPLIT FILE variables. */
343       c = casereader_peek (group, 0);
344       if (c != NULL)
345         {
346           output_split_file_values (ds, c);
347           case_unref (c);
348         }
349
350       /* Initialize hash tables. */
351       for (xt = &proc.pivots[0]; xt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; xt++)
352         hmap_init (&xt->data);
353
354       /* Tabulate. */
355       for (; (c = casereader_read (group)) != NULL; case_unref (c))
356         for (xt = &proc.pivots[0]; xt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; xt++)
357           {
358             double weight = dict_get_case_weight (dataset_dict (ds), c,
359                                                   &proc.bad_warn);
360             if (cmd.roundwhat == CRS_CASE)
361               {
362                 weight = round_weight (&proc, weight);
363                 if (weight == 0.)
364                   continue;
365               }
366             if (should_tabulate_case (xt, c, proc.exclude))
367               {
368                 if (proc.mode == GENERAL)
369                   tabulate_general_case (xt, c, weight);
370                 else
371                   tabulate_integer_case (xt, c, weight);
372               }
373             else
374               xt->missing += weight;
375           }
376       casereader_destroy (group);
377
378       /* Output. */
379       postcalc (&proc);
380     }
381   ok = casegrouper_destroy (grouper);
382   ok = proc_commit (ds) && ok;
383
384   result = ok ? CMD_SUCCESS : CMD_CASCADING_FAILURE;
385
386 exit:
387   free (proc.variables);
388   HMAP_FOR_EACH_SAFE (range, next_range, struct var_range, hmap_node,
389                       &proc.var_ranges)
390     {
391       hmap_delete (&proc.var_ranges, &range->hmap_node);
392       free (range);
393     }
394   for (xt = &proc.pivots[0]; xt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; xt++)
395     {
396       free (xt->vars);
397       free (xt->const_vars);
398       free (xt->const_indexes);
399     }
400   free (proc.pivots);
401
402   return result;
403 }
404
405 /* Parses the TABLES subcommand. */
406 static int
407 crs_custom_tables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
408                    struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
409 {
410   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
411   struct const_var_set *var_set;
412   int n_by;
413   const struct variable ***by = NULL;
414   int *by_iter;
415   size_t *by_nvar = NULL;
416   size_t nx = 1;
417   bool ok = false;
418   int i;
419
420   /* Ensure that this is a TABLES subcommand. */
421   if (!lex_match_id (lexer, "TABLES")
422       && (lex_token (lexer) != T_ID ||
423           dict_lookup_var (dataset_dict (ds), lex_tokcstr (lexer)) == NULL)
424       && lex_token (lexer) != T_ALL)
425     return 2;
426   lex_match (lexer, T_EQUALS);
427
428   if (proc->variables != NULL)
429     var_set = const_var_set_create_from_array (proc->variables,
430                                                proc->n_variables);
431   else
432     var_set = const_var_set_create_from_dict (dataset_dict (ds));
433   assert (var_set != NULL);
434
435   for (n_by = 0; ;)
436     {
437       by = xnrealloc (by, n_by + 1, sizeof *by);
438       by_nvar = xnrealloc (by_nvar, n_by + 1, sizeof *by_nvar);
439       if (!parse_const_var_set_vars (lexer, var_set, &by[n_by], &by_nvar[n_by],
440                                      PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH))
441         goto done;
442       if (xalloc_oversized (nx, by_nvar[n_by]))
443         {
444           msg (SE, _("Too many cross-tabulation variables or dimensions."));
445           goto done;
446         }
447       nx *= by_nvar[n_by];
448       n_by++;
449
450       if (!lex_match (lexer, T_BY))
451         {
452           if (n_by < 2)
453             goto done;
454           else
455             break;
456         }
457     }
458
459   by_iter = xcalloc (n_by, sizeof *by_iter);
460   proc->pivots = xnrealloc (proc->pivots,
461                             proc->n_pivots + nx, sizeof *proc->pivots);
462   for (i = 0; i < nx; i++)
463     {
464       struct crosstabulation *xt = &proc->pivots[proc->n_pivots++];
465       int j;
466
467       xt->proc = proc;
468       xt->weight_format = proc->weight_format;
469       xt->missing = 0.;
470       xt->n_vars = n_by;
471       xt->vars = xcalloc (n_by, sizeof *xt->vars);
472       xt->n_consts = 0;
473       xt->const_vars = NULL;
474       xt->const_indexes = NULL;
475
476       for (j = 0; j < n_by; j++)
477         xt->vars[j].var = by[j][by_iter[j]];
478
479       for (j = n_by - 1; j >= 0; j--)
480         {
481           if (++by_iter[j] < by_nvar[j])
482             break;
483           by_iter[j] = 0;
484         }
485     }
486   free (by_iter);
487   ok = true;
488
489 done:
490   /* All return paths lead here. */
491   for (i = 0; i < n_by; i++)
492     free (by[i]);
493   free (by);
494   free (by_nvar);
495
496   const_var_set_destroy (var_set);
497
498   return ok;
499 }
500
501 /* Parses the VARIABLES subcommand. */
502 static int
503 crs_custom_variables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
504                       struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
505 {
506   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
507   if (proc->n_pivots)
508     {
509       msg (SE, _("%s must be specified before %s."), "VARIABLES", "TABLES");
510       return 0;
511     }
512
513   lex_match (lexer, T_EQUALS);
514
515   for (;;)
516     {
517       size_t orig_nv = proc->n_variables;
518       size_t i;
519
520       long min, max;
521
522       if (!parse_variables_const (lexer, dataset_dict (ds),
523                                   &proc->variables, &proc->n_variables,
524                                   (PV_APPEND | PV_NUMERIC
525                                    | PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH)))
526         return 0;
527
528       if (!lex_force_match (lexer, T_LPAREN))
529           goto lossage;
530
531       if (!lex_force_int (lexer))
532         goto lossage;
533       min = lex_integer (lexer);
534       lex_get (lexer);
535
536       lex_match (lexer, T_COMMA);
537
538       if (!lex_force_int (lexer))
539         goto lossage;
540       max = lex_integer (lexer);
541       if (max < min)
542         {
543           msg (SE, _("Maximum value (%ld) less than minimum value (%ld)."),
544                max, min);
545           goto lossage;
546         }
547       lex_get (lexer);
548
549       if (!lex_force_match (lexer, T_RPAREN))
550         goto lossage;
551
552       for (i = orig_nv; i < proc->n_variables; i++)
553         {
554           const struct variable *var = proc->variables[i];
555           struct var_range *vr = xmalloc (sizeof *vr);
556
557           vr->var = var;
558           vr->min = min;
559           vr->max = max;
560           vr->count = max - min + 1;
561           hmap_insert (&proc->var_ranges, &vr->hmap_node,
562                        hash_pointer (var, 0));
563         }
564
565       if (lex_token (lexer) == T_SLASH)
566         break;
567     }
568
569   return 1;
570
571  lossage:
572   free (proc->variables);
573   proc->variables = NULL;
574   proc->n_variables = 0;
575   return 0;
576 }
577 \f
578 /* Data file processing. */
579
580 const struct var_range *
581 get_var_range (const struct crosstabs_proc *proc, const struct variable *var)
582 {
583   if (!hmap_is_empty (&proc->var_ranges))
584     {
585       const struct var_range *range;
586
587       HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (range, struct var_range, hmap_node,
588                                hash_pointer (var, 0), &proc->var_ranges)
589         if (range->var == var)
590           return range;
591     }
592
593   return NULL;
594 }
595
596 static bool
597 should_tabulate_case (const struct crosstabulation *xt, const struct ccase *c,
598                       enum mv_class exclude)
599 {
600   int j;
601   for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
602     {
603       const struct variable *var = xt->vars[j].var;
604       const struct var_range *range = get_var_range (xt->proc, var);
605
606       if (var_is_value_missing (var, case_data (c, var), exclude))
607         return false;
608
609       if (range != NULL)
610         {
611           double num = case_num (c, var);
612           if (num < range->min || num >= range->max + 1.)
613             return false;
614         }
615     }
616   return true;
617 }
618
619 static void
620 tabulate_integer_case (struct crosstabulation *xt, const struct ccase *c,
621                        double weight)
622 {
623   struct freq *te;
624   size_t hash;
625   int j;
626
627   hash = 0;
628   for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
629     {
630       /* Throw away fractional parts of values. */
631       hash = hash_int (case_num (c, xt->vars[j].var), hash);
632     }
633
634   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct freq, node, hash, &xt->data)
635     {
636       for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
637         if ((int) case_num (c, xt->vars[j].var) != (int) te->values[j].f)
638           goto no_match;
639
640       /* Found an existing entry. */
641       te->count += weight;
642       return;
643
644     no_match: ;
645     }
646
647   /* No existing entry.  Create a new one. */
648   te = xmalloc (table_entry_size (xt->n_vars));
649   te->count = weight;
650   for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
651     te->values[j].f = (int) case_num (c, xt->vars[j].var);
652   hmap_insert (&xt->data, &te->node, hash);
653 }
654
655 static void
656 tabulate_general_case (struct crosstabulation *xt, const struct ccase *c,
657                        double weight)
658 {
659   struct freq *te;
660   size_t hash;
661   int j;
662
663   hash = 0;
664   for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
665     {
666       const struct variable *var = xt->vars[j].var;
667       hash = value_hash (case_data (c, var), var_get_width (var), hash);
668     }
669
670   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct freq, node, hash, &xt->data)
671     {
672       for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
673         {
674           const struct variable *var = xt->vars[j].var;
675           if (!value_equal (case_data (c, var), &te->values[j],
676                             var_get_width (var)))
677             goto no_match;
678         }
679
680       /* Found an existing entry. */
681       te->count += weight;
682       return;
683
684     no_match: ;
685     }
686
687   /* No existing entry.  Create a new one. */
688   te = xmalloc (table_entry_size (xt->n_vars));
689   te->count = weight;
690   for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
691     {
692       const struct variable *var = xt->vars[j].var;
693       value_clone (&te->values[j], case_data (c, var), var_get_width (var));
694     }
695   hmap_insert (&xt->data, &te->node, hash);
696 }
697 \f
698 /* Post-data reading calculations. */
699
700 static int compare_table_entry_vars_3way (const struct freq *a,
701                                           const struct freq *b,
702                                           const struct crosstabulation *xt,
703                                           int idx0, int idx1);
704 static int compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_,
705                                      const void *xt_);
706 static int compare_table_entry_3way_inv (const void *ap_, const void *bp_,
707                                      const void *xt_);
708
709 static void enum_var_values (const struct crosstabulation *, int var_idx,
710                              bool descending);
711 static void free_var_values (const struct crosstabulation *, int var_idx);
712 static void output_crosstabulation (struct crosstabs_proc *,
713                                 struct crosstabulation *);
714 static void make_crosstabulation_subset (struct crosstabulation *xt,
715                                      size_t row0, size_t row1,
716                                      struct crosstabulation *subset);
717 static void make_summary_table (struct crosstabs_proc *);
718 static bool find_crosstab (struct crosstabulation *, size_t *row0p,
719                            size_t *row1p);
720
721 static void
722 postcalc (struct crosstabs_proc *proc)
723 {
724
725   /* Round hash table entries, if requested
726
727      If this causes any of the cell counts to fall to zero, delete those
728      cells. */
729   if (proc->round_cells)
730     for (struct crosstabulation *xt = proc->pivots;
731          xt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; xt++)
732       {
733         struct freq *e, *next;
734         HMAP_FOR_EACH_SAFE (e, next, struct freq, node, &xt->data)
735           {
736             e->count = round_weight (proc, e->count);
737             if (e->count == 0.0)
738               {
739                 hmap_delete (&xt->data, &e->node);
740                 free (e);
741               }
742           }
743       }
744
745   /* Convert hash tables into sorted arrays of entries. */
746   for (struct crosstabulation *xt = proc->pivots;
747        xt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; xt++)
748     {
749       struct freq *e;
750
751       xt->n_entries = hmap_count (&xt->data);
752       xt->entries = xnmalloc (xt->n_entries, sizeof *xt->entries);
753       size_t i = 0;
754       HMAP_FOR_EACH (e, struct freq, node, &xt->data)
755         xt->entries[i++] = e;
756       hmap_destroy (&xt->data);
757
758       sort (xt->entries, xt->n_entries, sizeof *xt->entries,
759             proc->descending ? compare_table_entry_3way_inv : compare_table_entry_3way,
760             xt);
761
762     }
763
764   make_summary_table (proc);
765
766   /* Output each pivot table. */
767   for (struct crosstabulation *xt = proc->pivots;
768        xt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; xt++)
769     {
770       if (proc->pivot || xt->n_vars == 2)
771         output_crosstabulation (proc, xt);
772       else
773         {
774           size_t row0 = 0, row1 = 0;
775           while (find_crosstab (xt, &row0, &row1))
776             {
777               struct crosstabulation subset;
778               make_crosstabulation_subset (xt, row0, row1, &subset);
779               output_crosstabulation (proc, &subset);
780               free (subset.const_indexes);
781             }
782         }
783       if (proc->barchart)
784         {
785           const struct variable **vars = xcalloc (xt->n_vars, sizeof *vars);
786           for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
787             vars[i] = xt->vars[i].var;
788           chart_item_submit (barchart_create (vars, xt->n_vars, _("Count"),
789                                               false,
790                                               xt->entries, xt->n_entries));
791           free (vars);
792         }
793     }
794
795   /* Free output and prepare for next split file. */
796   for (struct crosstabulation *xt = proc->pivots;
797        xt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; xt++)
798     {
799       xt->missing = 0.0;
800
801       /* Free the members that were allocated in this function(and the values
802          owned by the entries.
803
804          The other pointer members are either both allocated and destroyed at a
805          lower level (in output_crosstabulation), or both allocated and
806          destroyed at a higher level (in crs_custom_tables and free_proc,
807          respectively). */
808       for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
809         {
810           int width = var_get_width (xt->vars[i].var);
811           if (value_needs_init (width))
812             {
813               size_t j;
814
815               for (j = 0; j < xt->n_entries; j++)
816                 value_destroy (&xt->entries[j]->values[i], width);
817             }
818         }
819
820       for (size_t i = 0; i < xt->n_entries; i++)
821         free (xt->entries[i]);
822       free (xt->entries);
823     }
824 }
825
826 static void
827 make_crosstabulation_subset (struct crosstabulation *xt, size_t row0,
828                              size_t row1, struct crosstabulation *subset)
829 {
830   *subset = *xt;
831   if (xt->n_vars > 2)
832     {
833       assert (xt->n_consts == 0);
834       subset->n_vars = 2;
835       subset->vars = xt->vars;
836
837       subset->n_consts = xt->n_vars - 2;
838       subset->const_vars = xt->vars + 2;
839       subset->const_indexes = xcalloc (subset->n_consts,
840                                        sizeof *subset->const_indexes);
841       for (size_t i = 0; i < subset->n_consts; i++)
842         {
843           const union value *value = &xt->entries[row0]->values[2 + i];
844
845           for (size_t j = 0; j < xt->vars[2 + i].n_values; j++)
846             if (value_equal (&xt->vars[2 + i].values[j], value,
847                              var_get_width (xt->vars[2 + i].var)))
848               {
849                 subset->const_indexes[i] = j;
850                 goto found;
851               }
852           NOT_REACHED ();
853         found: ;
854         }
855     }
856   subset->entries = &xt->entries[row0];
857   subset->n_entries = row1 - row0;
858 }
859
860 static int
861 compare_table_entry_var_3way (const struct freq *a,
862                               const struct freq *b,
863                               const struct crosstabulation *xt,
864                               int idx)
865 {
866   return value_compare_3way (&a->values[idx], &b->values[idx],
867                              var_get_width (xt->vars[idx].var));
868 }
869
870 static int
871 compare_table_entry_vars_3way (const struct freq *a,
872                                const struct freq *b,
873                                const struct crosstabulation *xt,
874                                int idx0, int idx1)
875 {
876   int i;
877
878   for (i = idx1 - 1; i >= idx0; i--)
879     {
880       int cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, xt, i);
881       if (cmp != 0)
882         return cmp;
883     }
884   return 0;
885 }
886
887 /* Compare the struct freq at *AP to the one at *BP and
888    return a strcmp()-type result. */
889 static int
890 compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_, const void *xt_)
891 {
892   const struct freq *const *ap = ap_;
893   const struct freq *const *bp = bp_;
894   const struct freq *a = *ap;
895   const struct freq *b = *bp;
896   const struct crosstabulation *xt = xt_;
897   int cmp;
898
899   cmp = compare_table_entry_vars_3way (a, b, xt, 2, xt->n_vars);
900   if (cmp != 0)
901     return cmp;
902
903   cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, xt, ROW_VAR);
904   if (cmp != 0)
905     return cmp;
906
907   return compare_table_entry_var_3way (a, b, xt, COL_VAR);
908 }
909
910 /* Inverted version of compare_table_entry_3way */
911 static int
912 compare_table_entry_3way_inv (const void *ap_, const void *bp_, const void *xt_)
913 {
914   return -compare_table_entry_3way (ap_, bp_, xt_);
915 }
916
917 /* Output a table summarizing the cases processed. */
918 static void
919 make_summary_table (struct crosstabs_proc *proc)
920 {
921   struct pivot_table *table = pivot_table_create (N_("Summary"));
922   pivot_table_set_weight_var (table, dict_get_weight (proc->dict));
923
924   pivot_dimension_create (table, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Statistics"),
925                           N_("N"), PIVOT_RC_COUNT,
926                           N_("Percent"), PIVOT_RC_PERCENT);
927
928   struct pivot_dimension *cases = pivot_dimension_create (
929     table, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Cases"),
930     N_("Valid"), N_("Missing"), N_("Total"));
931   cases->root->show_label = true;
932
933   struct pivot_dimension *tables = pivot_dimension_create (
934     table, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Crosstabulation"));
935   for (struct crosstabulation *xt = &proc->pivots[0];
936        xt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; xt++)
937     {
938       struct string name = DS_EMPTY_INITIALIZER;
939       for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
940         {
941           if (i > 0)
942             ds_put_cstr (&name, " Ã— ");
943           ds_put_cstr (&name, var_to_string (xt->vars[i].var));
944         }
945
946       int row = pivot_category_create_leaf (
947         tables->root,
948         pivot_value_new_user_text_nocopy (ds_steal_cstr (&name)));
949
950       double valid = 0.;
951       for (size_t i = 0; i < xt->n_entries; i++)
952         valid += xt->entries[i]->count;
953
954       double n[3];
955       n[0] = valid;
956       n[1] = xt->missing;
957       n[2] = n[0] + n[1];
958       for (int i = 0; i < 3; i++)
959         {
960           pivot_table_put3 (table, 0, i, row, pivot_value_new_number (n[i]));
961           pivot_table_put3 (table, 1, i, row,
962                             pivot_value_new_number (n[i] / n[2] * 100.0));
963         }
964     }
965
966   pivot_table_submit (table);
967 }
968 \f
969 /* Output. */
970
971 static struct pivot_table *create_crosstab_table (
972   struct crosstabs_proc *, struct crosstabulation *,
973   size_t crs_leaves[CRS_CL_count]);
974 static struct pivot_table *create_chisq_table (struct crosstabulation *);
975 static struct pivot_table *create_sym_table (struct crosstabulation *);
976 static struct pivot_table *create_risk_table (
977   struct crosstabulation *, struct pivot_dimension **risk_statistics);
978 static struct pivot_table *create_direct_table (struct crosstabulation *);
979 static void display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *,
980                                      struct crosstabulation *,
981                                      struct pivot_table *,
982                                      size_t crs_leaves[CRS_CL_count]);
983 static void display_chisq (struct crosstabulation *, struct pivot_table *);
984 static void display_symmetric (struct crosstabs_proc *,
985                                struct crosstabulation *, struct pivot_table *);
986 static void display_risk (struct crosstabulation *, struct pivot_table *,
987                           struct pivot_dimension *risk_statistics);
988 static void display_directional (struct crosstabs_proc *,
989                                  struct crosstabulation *,
990                                  struct pivot_table *);
991 static void delete_missing (struct crosstabulation *);
992 static void build_matrix (struct crosstabulation *);
993
994 /* Output pivot table XT in the context of PROC. */
995 static void
996 output_crosstabulation (struct crosstabs_proc *proc, struct crosstabulation *xt)
997 {
998   for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
999     enum_var_values (xt, i, proc->descending);
1000
1001   if (xt->vars[COL_VAR].n_values == 0)
1002     {
1003       struct string vars;
1004       int i;
1005
1006       ds_init_cstr (&vars, var_to_string (xt->vars[0].var));
1007       for (i = 1; i < xt->n_vars; i++)
1008         ds_put_format (&vars, " Ã— %s", var_to_string (xt->vars[i].var));
1009
1010       /* TRANSLATORS: The %s here describes a crosstabulation.  It takes the
1011          form "var1 * var2 * var3 * ...".  */
1012       msg (SW, _("Crosstabulation %s contained no non-missing cases."),
1013            ds_cstr (&vars));
1014
1015       ds_destroy (&vars);
1016       for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
1017         free_var_values (xt, i);
1018       return;
1019     }
1020
1021   size_t crs_leaves[CRS_CL_count];
1022   struct pivot_table *table = (proc->cells
1023                                ? create_crosstab_table (proc, xt, crs_leaves)
1024                                : NULL);
1025   struct pivot_table *chisq = (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CHISQ)
1026                                ? create_chisq_table (xt)
1027                                : NULL);
1028   struct pivot_table *sym
1029     = (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)
1030                            | (1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
1031                            | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_CORR)
1032                            | (1u << CRS_ST_KAPPA))
1033        ? create_sym_table (xt)
1034        : NULL);
1035   struct pivot_dimension *risk_statistics = NULL;
1036   struct pivot_table *risk = (proc->statistics & (1u << CRS_ST_RISK)
1037                               ? create_risk_table (xt, &risk_statistics)
1038                               : NULL);
1039   struct pivot_table *direct
1040     = (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_LAMBDA) | (1u << CRS_ST_UC)
1041                            | (1u << CRS_ST_D) | (1u << CRS_ST_ETA))
1042        ? create_direct_table (xt)
1043        : NULL);
1044
1045   size_t row0 = 0;
1046   size_t row1 = 0;
1047   while (find_crosstab (xt, &row0, &row1))
1048     {
1049       struct crosstabulation x;
1050
1051       make_crosstabulation_subset (xt, row0, row1, &x);
1052
1053       size_t n_rows = x.vars[ROW_VAR].n_values;
1054       size_t n_cols = x.vars[COL_VAR].n_values;
1055       if (size_overflow_p (xtimes (xtimes (n_rows, n_cols), sizeof (double))))
1056         xalloc_die ();
1057       x.row_tot = xmalloc (n_rows * sizeof *x.row_tot);
1058       x.col_tot = xmalloc (n_cols * sizeof *x.col_tot);
1059       x.mat = xmalloc (n_rows * n_cols * sizeof *x.mat);
1060
1061       build_matrix (&x);
1062
1063       /* Find the first variable that differs from the last subtable. */
1064       if (table)
1065         display_crosstabulation (proc, &x, table, crs_leaves);
1066
1067       if (proc->exclude == MV_NEVER)
1068         delete_missing (&x);
1069
1070       if (chisq)
1071         display_chisq (&x, chisq);
1072
1073       if (sym)
1074         display_symmetric (proc, &x, sym);
1075       if (risk)
1076         display_risk (&x, risk, risk_statistics);
1077       if (direct)
1078         display_directional (proc, &x, direct);
1079
1080       free (x.mat);
1081       free (x.row_tot);
1082       free (x.col_tot);
1083       free (x.const_indexes);
1084     }
1085
1086   if (table)
1087     pivot_table_submit (table);
1088
1089   if (chisq)
1090     pivot_table_submit (chisq);
1091
1092   if (sym)
1093     pivot_table_submit (sym);
1094
1095   if (risk)
1096     {
1097       if (!pivot_table_is_empty (risk))
1098         pivot_table_submit (risk);
1099       else
1100         pivot_table_destroy (risk);
1101     }
1102
1103   if (direct)
1104     pivot_table_submit (direct);
1105
1106   for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
1107     free_var_values (xt, i);
1108 }
1109
1110 static void
1111 build_matrix (struct crosstabulation *x)
1112 {
1113   const int col_var_width = var_get_width (x->vars[COL_VAR].var);
1114   const int row_var_width = var_get_width (x->vars[ROW_VAR].var);
1115   size_t n_rows = x->vars[ROW_VAR].n_values;
1116   size_t n_cols = x->vars[COL_VAR].n_values;
1117   int col, row;
1118   double *mp;
1119   struct freq **p;
1120
1121   mp = x->mat;
1122   col = row = 0;
1123   for (p = x->entries; p < &x->entries[x->n_entries]; p++)
1124     {
1125       const struct freq *te = *p;
1126
1127       while (!value_equal (&x->vars[ROW_VAR].values[row],
1128                            &te->values[ROW_VAR], row_var_width))
1129         {
1130           for (; col < n_cols; col++)
1131             *mp++ = 0.0;
1132           col = 0;
1133           row++;
1134         }
1135
1136       while (!value_equal (&x->vars[COL_VAR].values[col],
1137                            &te->values[COL_VAR], col_var_width))
1138         {
1139           *mp++ = 0.0;
1140           col++;
1141         }
1142
1143       *mp++ = te->count;
1144       if (++col >= n_cols)
1145         {
1146           col = 0;
1147           row++;
1148         }
1149     }
1150   while (mp < &x->mat[n_cols * n_rows])
1151     *mp++ = 0.0;
1152   assert (mp == &x->mat[n_cols * n_rows]);
1153
1154   /* Column totals, row totals, ns_rows. */
1155   mp = x->mat;
1156   for (col = 0; col < n_cols; col++)
1157     x->col_tot[col] = 0.0;
1158   for (row = 0; row < n_rows; row++)
1159     x->row_tot[row] = 0.0;
1160   x->ns_rows = 0;
1161   for (row = 0; row < n_rows; row++)
1162     {
1163       bool row_is_empty = true;
1164       for (col = 0; col < n_cols; col++)
1165         {
1166           if (*mp != 0.0)
1167             {
1168               row_is_empty = false;
1169               x->col_tot[col] += *mp;
1170               x->row_tot[row] += *mp;
1171             }
1172           mp++;
1173         }
1174       if (!row_is_empty)
1175         x->ns_rows++;
1176     }
1177   assert (mp == &x->mat[n_cols * n_rows]);
1178
1179   /* ns_cols. */
1180   x->ns_cols = 0;
1181   for (col = 0; col < n_cols; col++)
1182     for (row = 0; row < n_rows; row++)
1183       if (x->mat[col + row * n_cols] != 0.0)
1184         {
1185           x->ns_cols++;
1186           break;
1187         }
1188
1189   /* Grand total. */
1190   x->total = 0.0;
1191   for (col = 0; col < n_cols; col++)
1192     x->total += x->col_tot[col];
1193 }
1194
1195 static void
1196 add_var_dimension (struct pivot_table *table, const struct xtab_var *var,
1197                    enum pivot_axis_type axis_type, bool total)
1198 {
1199   struct pivot_dimension *d = pivot_dimension_create__ (
1200     table, axis_type, pivot_value_new_variable (var->var));
1201
1202   struct pivot_footnote *missing_footnote = pivot_table_create_footnote (
1203     table, pivot_value_new_text (N_("Missing value")));
1204
1205   struct pivot_category *group = pivot_category_create_group__ (
1206     d->root, pivot_value_new_variable (var->var));
1207   for (size_t j = 0; j < var->n_values; j++)
1208     {
1209       struct pivot_value *value = pivot_value_new_var_value (
1210         var->var, &var->values[j]);
1211       if (var_is_value_missing (var->var, &var->values[j], MV_ANY))
1212         pivot_value_add_footnote (value, missing_footnote);
1213       pivot_category_create_leaf (group, value);
1214     }
1215
1216   if (total)
1217     pivot_category_create_leaf (d->root, pivot_value_new_text (N_("Total")));
1218 }
1219
1220 static struct pivot_table *
1221 create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *proc, struct crosstabulation *xt,
1222                        size_t crs_leaves[CRS_CL_count])
1223 {
1224   /* Title. */
1225   struct string title = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1226   for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
1227     {
1228       if (i)
1229         ds_put_cstr (&title, " Ã— ");
1230       ds_put_cstr (&title, var_to_string (xt->vars[i].var));
1231     }
1232   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1233     {
1234       const struct variable *var = xt->const_vars[i].var;
1235       const union value *value = &xt->entries[0]->values[2 + i];
1236       char *s;
1237
1238       ds_put_format (&title, ", %s=", var_to_string (var));
1239
1240       /* Insert the formatted value of VAR without any leading spaces. */
1241       s = data_out (value, var_get_encoding (var), var_get_print_format (var));
1242       ds_put_cstr (&title, s + strspn (s, " "));
1243       free (s);
1244     }
1245   struct pivot_table *table = pivot_table_create__ (
1246     pivot_value_new_user_text_nocopy (ds_steal_cstr (&title)));
1247   pivot_table_set_weight_format (table, &proc->weight_format);
1248   table->omit_empty = true;
1249
1250   struct pivot_dimension *statistics = pivot_dimension_create (
1251     table, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Statistics"));
1252
1253   struct statistic
1254     {
1255       const char *label;
1256       const char *rc;
1257     };
1258   static const struct statistic stats[CRS_CL_count] =
1259     {
1260       [CRS_CL_COUNT] = { N_("Count"), PIVOT_RC_COUNT },
1261       [CRS_CL_ROW] = { N_("Row %"), PIVOT_RC_PERCENT },
1262       [CRS_CL_COLUMN] = { N_("Column %"), PIVOT_RC_PERCENT },
1263       [CRS_CL_TOTAL] = { N_("Total %"), PIVOT_RC_PERCENT },
1264       [CRS_CL_EXPECTED] = { N_("Expected"), PIVOT_RC_OTHER },
1265       [CRS_CL_RESIDUAL] = { N_("Residual"), PIVOT_RC_RESIDUAL },
1266       [CRS_CL_SRESIDUAL] = { N_("Std. Residual"), PIVOT_RC_RESIDUAL },
1267       [CRS_CL_ASRESIDUAL] = { N_("Adjusted Residual"), PIVOT_RC_RESIDUAL },
1268     };
1269   for (size_t i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
1270     if (proc->cells & (1u << i) && stats[i].label)
1271         crs_leaves[i] = pivot_category_create_leaf_rc (
1272           statistics->root, pivot_value_new_text (stats[i].label),
1273           stats[i].rc);
1274
1275   for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
1276     add_var_dimension (table, &xt->vars[i],
1277                        i == COL_VAR ? PIVOT_AXIS_COLUMN : PIVOT_AXIS_ROW,
1278                        true);
1279
1280   return table;
1281 }
1282
1283 static struct pivot_table *
1284 create_chisq_table (struct crosstabulation *xt)
1285 {
1286   struct pivot_table *chisq = pivot_table_create (N_("Chi-Square Tests"));
1287   pivot_table_set_weight_format (chisq, &xt->weight_format);
1288   chisq->omit_empty = true;
1289
1290   pivot_dimension_create (
1291     chisq, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Statistics"),
1292     N_("Pearson Chi-Square"),
1293     N_("Likelihood Ratio"),
1294     N_("Fisher's Exact Test"),
1295     N_("Continuity Correction"),
1296     N_("Linear-by-Linear Association"),
1297     N_("N of Valid Cases"), PIVOT_RC_COUNT);
1298
1299   pivot_dimension_create (
1300     chisq, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Statistics"),
1301     N_("Value"), PIVOT_RC_OTHER,
1302     N_("df"), PIVOT_RC_COUNT,
1303     N_("Asymptotic Sig. (2-tailed)"), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE,
1304     N_("Exact Sig. (2-tailed)"), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE,
1305     N_("Exact Sig. (1-tailed)"), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE);
1306
1307   for (size_t i = 2; i < xt->n_vars; i++)
1308     add_var_dimension (chisq, &xt->vars[i], PIVOT_AXIS_ROW, false);
1309
1310   return chisq;
1311 }
1312
1313 /* Symmetric measures. */
1314 static struct pivot_table *
1315 create_sym_table (struct crosstabulation *xt)
1316 {
1317   struct pivot_table *sym = pivot_table_create (N_("Symmetric Measures"));
1318   pivot_table_set_weight_format (sym, &xt->weight_format);
1319   sym->omit_empty = true;
1320
1321   pivot_dimension_create (
1322     sym, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Values"),
1323     N_("Value"), PIVOT_RC_OTHER,
1324     N_("Asymp. Std. Error"), PIVOT_RC_OTHER,
1325     N_("Approx. T"), PIVOT_RC_OTHER,
1326     N_("Approx. Sig."), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE);
1327
1328   struct pivot_dimension *statistics = pivot_dimension_create (
1329     sym, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Statistics"));
1330   pivot_category_create_group (
1331     statistics->root, N_("Nominal by Nominal"),
1332     N_("Phi"), N_("Cramer's V"), N_("Contingency Coefficient"));
1333   pivot_category_create_group (
1334     statistics->root, N_("Ordinal by Ordinal"),
1335     N_("Kendall's tau-b"), N_("Kendall's tau-c"),
1336     N_("Gamma"), N_("Spearman Correlation"));
1337   pivot_category_create_group (
1338     statistics->root, N_("Interval by Interval"),
1339     N_("Pearson's R"));
1340   pivot_category_create_group (
1341     statistics->root, N_("Measure of Agreement"),
1342     N_("Kappa"));
1343   pivot_category_create_leaves (statistics->root, N_("N of Valid Cases"),
1344                                 PIVOT_RC_COUNT);
1345
1346   for (size_t i = 2; i < xt->n_vars; i++)
1347     add_var_dimension (sym, &xt->vars[i], PIVOT_AXIS_ROW, false);
1348
1349   return sym;
1350 }
1351
1352 /* Risk estimate. */
1353 static struct pivot_table *
1354 create_risk_table (struct crosstabulation *xt,
1355                    struct pivot_dimension **risk_statistics)
1356 {
1357   struct pivot_table *risk = pivot_table_create (N_("Risk Estimate"));
1358   pivot_table_set_weight_format (risk, &xt->weight_format);
1359   risk->omit_empty = true;
1360
1361   struct pivot_dimension *values = pivot_dimension_create (
1362     risk, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Values"),
1363     N_("Value"), PIVOT_RC_OTHER);
1364   pivot_category_create_group (
1365     values->root, N_("95% Confidence Interval"),
1366     N_("Lower"), PIVOT_RC_OTHER,
1367     N_("Upper"), PIVOT_RC_OTHER);
1368
1369   *risk_statistics = pivot_dimension_create (
1370     risk, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Statistics"));
1371
1372   for (size_t i = 2; i < xt->n_vars; i++)
1373     add_var_dimension (risk, &xt->vars[i], PIVOT_AXIS_ROW, false);
1374
1375   return risk;
1376 }
1377
1378 static void
1379 create_direct_stat (struct pivot_category *parent,
1380                     const struct crosstabulation *xt,
1381                     const char *name, bool symmetric)
1382 {
1383   struct pivot_category *group = pivot_category_create_group (
1384     parent, name);
1385   if (symmetric)
1386     pivot_category_create_leaf (group, pivot_value_new_text (N_("Symmetric")));
1387
1388   char *row_label = xasprintf (_("%s Dependent"),
1389                                var_to_string (xt->vars[ROW_VAR].var));
1390   pivot_category_create_leaf (group, pivot_value_new_user_text_nocopy (
1391                                 row_label));
1392
1393   char *col_label = xasprintf (_("%s Dependent"),
1394                                var_to_string (xt->vars[COL_VAR].var));
1395   pivot_category_create_leaf (group, pivot_value_new_user_text_nocopy (
1396                                 col_label));
1397 }
1398
1399 /* Directional measures. */
1400 static struct pivot_table *
1401 create_direct_table (struct crosstabulation *xt)
1402 {
1403   struct pivot_table *direct = pivot_table_create (N_("Directional Measures"));
1404   pivot_table_set_weight_format (direct, &xt->weight_format);
1405   direct->omit_empty = true;
1406
1407   pivot_dimension_create (
1408     direct, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Values"),
1409     N_("Value"), PIVOT_RC_OTHER,
1410     N_("Asymp. Std. Error"), PIVOT_RC_OTHER,
1411     N_("Approx. T"), PIVOT_RC_OTHER,
1412     N_("Approx Sig."), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE);
1413
1414   struct pivot_dimension *statistics = pivot_dimension_create (
1415     direct, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Statistics"));
1416   struct pivot_category *nn = pivot_category_create_group (
1417     statistics->root, N_("Nominal by Nominal"));
1418   create_direct_stat (nn, xt, N_("Lambda"), true);
1419   create_direct_stat (nn, xt, N_("Goodman and Kruskal tau"), false);
1420   create_direct_stat (nn, xt, N_("Uncertainty Coefficient"), true);
1421   struct pivot_category *oo = pivot_category_create_group (
1422     statistics->root, N_("Ordinal by Ordinal"));
1423   create_direct_stat (oo, xt, N_("Somers' d"), true);
1424   struct pivot_category *ni = pivot_category_create_group (
1425     statistics->root, N_("Nominal by Interval"));
1426   create_direct_stat (ni, xt, N_("Eta"), false);
1427
1428   for (size_t i = 2; i < xt->n_vars; i++)
1429     add_var_dimension (direct, &xt->vars[i], PIVOT_AXIS_ROW, false);
1430
1431   return direct;
1432 }
1433
1434 /* Delete missing rows and columns for statistical analysis when
1435    /MISSING=REPORT. */
1436 static void
1437 delete_missing (struct crosstabulation *xt)
1438 {
1439   size_t n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
1440   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
1441   int r, c;
1442
1443   for (r = 0; r < n_rows; r++)
1444     if (var_is_num_missing (xt->vars[ROW_VAR].var,
1445                             xt->vars[ROW_VAR].values[r].f, MV_USER))
1446       {
1447         for (c = 0; c < n_cols; c++)
1448           xt->mat[c + r * n_cols] = 0.;
1449         xt->ns_rows--;
1450       }
1451
1452
1453   for (c = 0; c < n_cols; c++)
1454     if (var_is_num_missing (xt->vars[COL_VAR].var,
1455                             xt->vars[COL_VAR].values[c].f, MV_USER))
1456       {
1457         for (r = 0; r < n_rows; r++)
1458           xt->mat[c + r * n_cols] = 0.;
1459         xt->ns_cols--;
1460       }
1461 }
1462
1463 static bool
1464 find_crosstab (struct crosstabulation *xt, size_t *row0p, size_t *row1p)
1465 {
1466   size_t row0 = *row1p;
1467   size_t row1;
1468
1469   if (row0 >= xt->n_entries)
1470     return false;
1471
1472   for (row1 = row0 + 1; row1 < xt->n_entries; row1++)
1473     {
1474       struct freq *a = xt->entries[row0];
1475       struct freq *b = xt->entries[row1];
1476       if (compare_table_entry_vars_3way (a, b, xt, 2, xt->n_vars) != 0)
1477         break;
1478     }
1479   *row0p = row0;
1480   *row1p = row1;
1481   return true;
1482 }
1483
1484 /* Compares `union value's A_ and B_ and returns a strcmp()-like
1485    result.  WIDTH_ points to an int which is either 0 for a
1486    numeric value or a string width for a string value. */
1487 static int
1488 compare_value_3way (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1489 {
1490   const union value *a = a_;
1491   const union value *b = b_;
1492   const int *width = width_;
1493
1494   return value_compare_3way (a, b, *width);
1495 }
1496
1497 /* Inverted version of the above */
1498 static int
1499 compare_value_3way_inv (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1500 {
1501   return -compare_value_3way (a_, b_, width_);
1502 }
1503
1504
1505 /* Given an array of ENTRY_CNT table_entry structures starting at
1506    ENTRIES, creates a sorted list of the values that the variable
1507    with index VAR_IDX takes on.  Stores the array of the values in
1508    XT->values and the number of values in XT->n_values. */
1509 static void
1510 enum_var_values (const struct crosstabulation *xt, int var_idx,
1511                  bool descending)
1512 {
1513   struct xtab_var *xv = &xt->vars[var_idx];
1514   const struct var_range *range = get_var_range (xt->proc, xv->var);
1515
1516   if (range)
1517     {
1518       xv->values = xnmalloc (range->count, sizeof *xv->values);
1519       xv->n_values = range->count;
1520       for (size_t i = 0; i < range->count; i++)
1521         xv->values[i].f = range->min + i;
1522     }
1523   else
1524     {
1525       int width = var_get_width (xv->var);
1526       struct hmapx_node *node;
1527       const union value *iter;
1528       struct hmapx set;
1529
1530       hmapx_init (&set);
1531       for (size_t i = 0; i < xt->n_entries; i++)
1532         {
1533           const struct freq *te = xt->entries[i];
1534           const union value *value = &te->values[var_idx];
1535           size_t hash = value_hash (value, width, 0);
1536
1537           HMAPX_FOR_EACH_WITH_HASH (iter, node, hash, &set)
1538             if (value_equal (iter, value, width))
1539               goto next_entry;
1540
1541           hmapx_insert (&set, (union value *) value, hash);
1542
1543         next_entry: ;
1544         }
1545
1546       xv->n_values = hmapx_count (&set);
1547       xv->values = xnmalloc (xv->n_values, sizeof *xv->values);
1548       size_t i = 0;
1549       HMAPX_FOR_EACH (iter, node, &set)
1550         xv->values[i++] = *iter;
1551       hmapx_destroy (&set);
1552
1553       sort (xv->values, xv->n_values, sizeof *xv->values,
1554             descending ? compare_value_3way_inv : compare_value_3way,
1555             &width);
1556     }
1557 }
1558
1559 static void
1560 free_var_values (const struct crosstabulation *xt, int var_idx)
1561 {
1562   struct xtab_var *xv = &xt->vars[var_idx];
1563   free (xv->values);
1564   xv->values = NULL;
1565   xv->n_values = 0;
1566 }
1567
1568 /* Displays the crosstabulation table. */
1569 static void
1570 display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *proc,
1571                          struct crosstabulation *xt, struct pivot_table *table,
1572                          size_t crs_leaves[CRS_CL_count])
1573 {
1574   size_t n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
1575   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
1576
1577   size_t *indexes = xnmalloc (table->n_dimensions, sizeof *indexes);
1578   assert (xt->n_vars == 2);
1579   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1580     indexes[i + 3] = xt->const_indexes[i];
1581
1582   /* Put in the actual cells. */
1583   double *mp = xt->mat;
1584   for (size_t r = 0; r < n_rows; r++)
1585     {
1586       if (!xt->row_tot[r] && proc->mode != INTEGER)
1587         continue;
1588
1589       indexes[ROW_VAR + 1] = r;
1590       for (size_t c = 0; c < n_cols; c++)
1591         {
1592           if (!xt->col_tot[c] && proc->mode != INTEGER)
1593             continue;
1594
1595           indexes[COL_VAR + 1] = c;
1596
1597           double expected_value = xt->row_tot[r] * xt->col_tot[c] / xt->total;
1598           double residual = *mp - expected_value;
1599           double sresidual = residual / sqrt (expected_value);
1600           double asresidual = (sresidual
1601                                * (1. - xt->row_tot[r] / xt->total)
1602                                * (1. - xt->col_tot[c] / xt->total));
1603           double entries[] = {
1604             [CRS_CL_COUNT] = *mp,
1605             [CRS_CL_ROW] = *mp / xt->row_tot[r] * 100.,
1606             [CRS_CL_COLUMN] = *mp / xt->col_tot[c] * 100.,
1607             [CRS_CL_TOTAL] = *mp / xt->total * 100.,
1608             [CRS_CL_EXPECTED] = expected_value,
1609             [CRS_CL_RESIDUAL] = residual,
1610             [CRS_CL_SRESIDUAL] = sresidual,
1611             [CRS_CL_ASRESIDUAL] = asresidual,
1612           };
1613           for (size_t i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1614             {
1615               int cell = proc->a_cells[i];
1616               indexes[0] = crs_leaves[cell];
1617               pivot_table_put (table, indexes, table->n_dimensions,
1618                                pivot_value_new_number (entries[cell]));
1619             }
1620
1621           mp++;
1622         }
1623     }
1624
1625   /* Row totals. */
1626   for (size_t r = 0; r < n_rows; r++)
1627     {
1628       if (!xt->row_tot[r] && proc->mode != INTEGER)
1629         continue;
1630
1631       double expected_value = xt->row_tot[r] / xt->total;
1632       double entries[] = {
1633         [CRS_CL_COUNT] = xt->row_tot[r],
1634         [CRS_CL_ROW] = 100.0,
1635         [CRS_CL_COLUMN] = expected_value * 100.,
1636         [CRS_CL_TOTAL] = expected_value * 100.,
1637         [CRS_CL_EXPECTED] = expected_value,
1638         [CRS_CL_RESIDUAL] = SYSMIS,
1639         [CRS_CL_SRESIDUAL] = SYSMIS,
1640         [CRS_CL_ASRESIDUAL] = SYSMIS,
1641       };
1642       for (size_t i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1643         {
1644           int cell = proc->a_cells[i];
1645           double entry = entries[cell];
1646           if (entry != SYSMIS)
1647             {
1648               indexes[ROW_VAR + 1] = r;
1649               indexes[COL_VAR + 1] = n_cols;
1650               indexes[0] = crs_leaves[cell];
1651               pivot_table_put (table, indexes, table->n_dimensions,
1652                                pivot_value_new_number (entry));
1653             }
1654         }
1655     }
1656
1657   for (size_t c = 0; c <= n_cols; c++)
1658     {
1659       if (c < n_cols && !xt->col_tot[c] && proc->mode != INTEGER)
1660         continue;
1661
1662       double ct = c < n_cols ? xt->col_tot[c] : xt->total;
1663       double expected_value = ct / xt->total;
1664       double entries[] = {
1665         [CRS_CL_COUNT] = ct,
1666         [CRS_CL_ROW] = expected_value * 100.0,
1667         [CRS_CL_COLUMN] = 100.0,
1668         [CRS_CL_TOTAL] = expected_value * 100.,
1669         [CRS_CL_EXPECTED] = expected_value,
1670         [CRS_CL_RESIDUAL] = SYSMIS,
1671         [CRS_CL_SRESIDUAL] = SYSMIS,
1672         [CRS_CL_ASRESIDUAL] = SYSMIS,
1673       };
1674       for (size_t i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1675         {
1676           int cell = proc->a_cells[i];
1677           double entry = entries[cell];
1678           if (entry != SYSMIS)
1679             {
1680               indexes[ROW_VAR + 1] = n_rows;
1681               indexes[COL_VAR + 1] = c;
1682               indexes[0] = crs_leaves[cell];
1683               pivot_table_put (table, indexes, table->n_dimensions,
1684                                pivot_value_new_number (entry));
1685             }
1686         }
1687     }
1688
1689   free (indexes);
1690 }
1691
1692 static void calc_r (struct crosstabulation *,
1693                     double *XT, double *Y, double *, double *, double *);
1694 static void calc_chisq (struct crosstabulation *,
1695                         double[N_CHISQ], int[N_CHISQ], double *, double *);
1696
1697 /* Display chi-square statistics. */
1698 static void
1699 display_chisq (struct crosstabulation *xt, struct pivot_table *chisq)
1700 {
1701   double chisq_v[N_CHISQ];
1702   double fisher1, fisher2;
1703   int df[N_CHISQ];
1704   calc_chisq (xt, chisq_v, df, &fisher1, &fisher2);
1705
1706   size_t *indexes = xnmalloc (chisq->n_dimensions, sizeof *indexes);
1707   assert (xt->n_vars == 2);
1708   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1709     indexes[i + 2] = xt->const_indexes[i];
1710   for (int i = 0; i < N_CHISQ; i++)
1711     {
1712       indexes[0] = i;
1713
1714       double entries[5] = { SYSMIS, SYSMIS, SYSMIS, SYSMIS, SYSMIS };
1715       if (i == 2)
1716         {
1717           entries[3] = fisher2;
1718           entries[4] = fisher1;
1719         }
1720       else if (chisq_v[i] != SYSMIS)
1721         {
1722           entries[0] = chisq_v[i];
1723           entries[1] = df[i];
1724           entries[2] = gsl_cdf_chisq_Q (chisq_v[i], df[i]);
1725         }
1726
1727       for (size_t j = 0; j < sizeof entries / sizeof *entries; j++)
1728         if (entries[j] != SYSMIS)
1729           {
1730             indexes[1] = j;
1731             pivot_table_put (chisq, indexes, chisq->n_dimensions,
1732                              pivot_value_new_number (entries[j]));
1733         }
1734     }
1735
1736   indexes[0] = 5;
1737   indexes[1] = 0;
1738   pivot_table_put (chisq, indexes, chisq->n_dimensions,
1739                    pivot_value_new_number (xt->total));
1740
1741   free (indexes);
1742 }
1743
1744 static int calc_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct crosstabulation *,
1745                            double[N_SYMMETRIC], double[N_SYMMETRIC],
1746                            double[N_SYMMETRIC],
1747                            double[3], double[3], double[3]);
1748
1749 /* Display symmetric measures. */
1750 static void
1751 display_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct crosstabulation *xt,
1752                    struct pivot_table *sym)
1753 {
1754   double sym_v[N_SYMMETRIC], sym_ase[N_SYMMETRIC], sym_t[N_SYMMETRIC];
1755   double somers_d_v[3], somers_d_ase[3], somers_d_t[3];
1756
1757   if (!calc_symmetric (proc, xt, sym_v, sym_ase, sym_t,
1758                        somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
1759     return;
1760
1761   size_t *indexes = xnmalloc (sym->n_dimensions, sizeof *indexes);
1762   assert (xt->n_vars == 2);
1763   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1764     indexes[i + 2] = xt->const_indexes[i];
1765
1766   for (int i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
1767     {
1768       if (sym_v[i] == SYSMIS)
1769         continue;
1770
1771       indexes[1] = i;
1772
1773       double entries[] = { sym_v[i], sym_ase[i], sym_t[i] };
1774       for (size_t j = 0; j < sizeof entries / sizeof *entries; j++)
1775         if (entries[j] != SYSMIS)
1776           {
1777             indexes[0] = j;
1778             pivot_table_put (sym, indexes, sym->n_dimensions,
1779                              pivot_value_new_number (entries[j]));
1780           }
1781     }
1782
1783   indexes[1] = N_SYMMETRIC;
1784   indexes[0] = 0;
1785   struct pivot_value *total = pivot_value_new_number (xt->total);
1786   pivot_value_set_rc (sym, total, PIVOT_RC_COUNT);
1787   pivot_table_put (sym, indexes, sym->n_dimensions, total);
1788
1789   free (indexes);
1790 }
1791
1792 static bool calc_risk (struct crosstabulation *,
1793                        double[], double[], double[], union value *,
1794                        double *);
1795
1796 /* Display risk estimate. */
1797 static void
1798 display_risk (struct crosstabulation *xt, struct pivot_table *risk,
1799               struct pivot_dimension *risk_statistics)
1800 {
1801   double risk_v[3], lower[3], upper[3], n_valid;
1802   union value c[2];
1803   if (!calc_risk (xt, risk_v, upper, lower, c, &n_valid))
1804     return;
1805
1806   size_t *indexes = xnmalloc (risk->n_dimensions, sizeof *indexes);
1807   assert (xt->n_vars == 2);
1808   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1809     indexes[i + 2] = xt->const_indexes[i];
1810
1811   for (int i = 0; i < 3; i++)
1812     {
1813       const struct variable *cv = xt->vars[COL_VAR].var;
1814       const struct variable *rv = xt->vars[ROW_VAR].var;
1815
1816       if (risk_v[i] == SYSMIS)
1817         continue;
1818
1819       struct string label = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1820       switch (i)
1821         {
1822         case 0:
1823           ds_put_format (&label, _("Odds Ratio for %s"), var_to_string (rv));
1824           ds_put_cstr (&label, " (");
1825           var_append_value_name (rv, &c[0], &label);
1826           ds_put_cstr (&label, " / ");
1827           var_append_value_name (rv, &c[1], &label);
1828           ds_put_cstr (&label, ")");
1829           break;
1830         case 1:
1831         case 2:
1832           ds_put_format (&label, _("For cohort %s = "), var_to_string (cv));
1833           var_append_value_name (cv, &xt->vars[ROW_VAR].values[i - 1], &label);
1834           break;
1835         }
1836
1837       indexes[1] = pivot_category_create_leaf (
1838         risk_statistics->root,
1839         pivot_value_new_user_text_nocopy (ds_steal_cstr (&label)));
1840
1841       double entries[] = { risk_v[i], lower[i], upper[i] };
1842       for (size_t j = 0; j < sizeof entries / sizeof *entries; j++)
1843         {
1844           indexes[0] = j;
1845           pivot_table_put (risk, indexes, risk->n_dimensions,
1846                            pivot_value_new_number (entries[i]));
1847         }
1848     }
1849   indexes[1] = pivot_category_create_leaf (
1850     risk_statistics->root,
1851     pivot_value_new_text (N_("N of Valid Cases")));
1852   indexes[0] = 0;
1853   pivot_table_put (risk, indexes, risk->n_dimensions,
1854                    pivot_value_new_number (n_valid));
1855   free (indexes);
1856 }
1857
1858 static int calc_directional (struct crosstabs_proc *, struct crosstabulation *,
1859                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL],
1860                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL]);
1861
1862 /* Display directional measures. */
1863 static void
1864 display_directional (struct crosstabs_proc *proc,
1865                      struct crosstabulation *xt, struct pivot_table *direct)
1866 {
1867   double direct_v[N_DIRECTIONAL];
1868   double direct_ase[N_DIRECTIONAL];
1869   double direct_t[N_DIRECTIONAL];
1870   double sig[N_DIRECTIONAL];
1871   if (!calc_directional (proc, xt, direct_v, direct_ase, direct_t, sig))
1872     return;
1873
1874   size_t *indexes = xnmalloc (direct->n_dimensions, sizeof *indexes);
1875   assert (xt->n_vars == 2);
1876   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1877     indexes[i + 2] = xt->const_indexes[i];
1878
1879   for (int i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
1880     {
1881       if (direct_v[i] == SYSMIS)
1882         continue;
1883
1884       indexes[1] = i;
1885
1886       double entries[] = {
1887         direct_v[i], direct_ase[i], direct_t[i], sig[i],
1888       };
1889       for (size_t j = 0; j < sizeof entries / sizeof *entries; j++)
1890         if (entries[j] != SYSMIS)
1891           {
1892             indexes[0] = j;
1893             pivot_table_put (direct, indexes, direct->n_dimensions,
1894                              pivot_value_new_number (entries[j]));
1895           }
1896     }
1897
1898   free (indexes);
1899 }
1900 \f
1901 /* Statistical calculations. */
1902
1903 /* Returns the value of the logarithm of gamma (factorial) function for an integer
1904    argument XT. */
1905 static double
1906 log_gamma_int (double xt)
1907 {
1908   double r = 0;
1909   int i;
1910
1911   for (i = 2; i < xt; i++)
1912     r += log(i);
1913
1914   return r;
1915 }
1916
1917 /* Calculate P_r as specified in _SPSS Statistical Algorithms_,
1918    Appendix 5. */
1919 static inline double
1920 Pr (int a, int b, int c, int d)
1921 {
1922   return exp (log_gamma_int (a + b + 1.) -  log_gamma_int (a + 1.)
1923             + log_gamma_int (c + d + 1.) - log_gamma_int (b + 1.)
1924             + log_gamma_int (a + c + 1.) - log_gamma_int (c + 1.)
1925             + log_gamma_int (b + d + 1.) - log_gamma_int (d + 1.)
1926             - log_gamma_int (a + b + c + d + 1.));
1927 }
1928
1929 /* Swap the contents of A and B. */
1930 static inline void
1931 swap (int *a, int *b)
1932 {
1933   int t = *a;
1934   *a = *b;
1935   *b = t;
1936 }
1937
1938 /* Calculate significance for Fisher's exact test as specified in
1939    _SPSS Statistical Algorithms_, Appendix 5. */
1940 static void
1941 calc_fisher (int a, int b, int c, int d, double *fisher1, double *fisher2)
1942 {
1943   int xt;
1944   double pn1;
1945
1946   if (MIN (c, d) < MIN (a, b))
1947     swap (&a, &c), swap (&b, &d);
1948   if (MIN (b, d) < MIN (a, c))
1949     swap (&a, &b), swap (&c, &d);
1950   if (b * c < a * d)
1951     {
1952       if (b < c)
1953         swap (&a, &b), swap (&c, &d);
1954       else
1955         swap (&a, &c), swap (&b, &d);
1956     }
1957
1958   pn1 = Pr (a, b, c, d);
1959   *fisher1 = pn1;
1960   for (xt = 1; xt <= a; xt++)
1961     {
1962       *fisher1 += Pr (a - xt, b + xt, c + xt, d - xt);
1963     }
1964
1965   *fisher2 = *fisher1;
1966
1967   for (xt = 1; xt <= b; xt++)
1968     {
1969       double p = Pr (a + xt, b - xt, c - xt, d + xt);
1970       if (p < pn1)
1971         *fisher2 += p;
1972     }
1973 }
1974
1975 /* Calculates chi-squares into CHISQ.  MAT is a matrix with N_COLS
1976    columns with values COLS and N_ROWS rows with values ROWS.  Values
1977    in the matrix sum to xt->total. */
1978 static void
1979 calc_chisq (struct crosstabulation *xt,
1980             double chisq[N_CHISQ], int df[N_CHISQ],
1981             double *fisher1, double *fisher2)
1982 {
1983   chisq[0] = chisq[1] = 0.;
1984   chisq[2] = chisq[3] = chisq[4] = SYSMIS;
1985   *fisher1 = *fisher2 = SYSMIS;
1986
1987   df[0] = df[1] = (xt->ns_cols - 1) * (xt->ns_rows - 1);
1988
1989   if (xt->ns_rows <= 1 || xt->ns_cols <= 1)
1990     {
1991       chisq[0] = chisq[1] = SYSMIS;
1992       return;
1993     }
1994
1995   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
1996   FOR_EACH_POPULATED_ROW (r, xt)
1997     FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (c, xt)
1998       {
1999         const double expected = xt->row_tot[r] * xt->col_tot[c] / xt->total;
2000         const double freq = xt->mat[n_cols * r + c];
2001         const double residual = freq - expected;
2002
2003         chisq[0] += residual * residual / expected;
2004         if (freq)
2005           chisq[1] += freq * log (expected / freq);
2006       }
2007
2008   if (chisq[0] == 0.)
2009     chisq[0] = SYSMIS;
2010
2011   if (chisq[1] != 0.)
2012     chisq[1] *= -2.;
2013   else
2014     chisq[1] = SYSMIS;
2015
2016   /* Calculate Yates and Fisher exact test. */
2017   if (xt->ns_cols == 2 && xt->ns_rows == 2)
2018     {
2019       double f11, f12, f21, f22;
2020
2021       {
2022         int nz_cols[2];
2023
2024         int j = 0;
2025         FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (c, xt)
2026           {
2027             nz_cols[j++] = c;
2028             if (j == 2)
2029               break;
2030           }
2031         assert (j == 2);
2032
2033         f11 = xt->mat[nz_cols[0]];
2034         f12 = xt->mat[nz_cols[1]];
2035         f21 = xt->mat[nz_cols[0] + n_cols];
2036         f22 = xt->mat[nz_cols[1] + n_cols];
2037       }
2038
2039       /* Yates. */
2040       {
2041         const double xt_ = fabs (f11 * f22 - f12 * f21) - 0.5 * xt->total;
2042
2043         if (xt_ > 0.)
2044           chisq[3] = (xt->total * pow2 (xt_)
2045                       / (f11 + f12) / (f21 + f22)
2046                       / (f11 + f21) / (f12 + f22));
2047         else
2048           chisq[3] = 0.;
2049
2050         df[3] = 1.;
2051       }
2052
2053       /* Fisher. */
2054       calc_fisher (f11 + .5, f12 + .5, f21 + .5, f22 + .5, fisher1, fisher2);
2055     }
2056
2057   /* Calculate Mantel-Haenszel. */
2058   if (var_is_numeric (xt->vars[ROW_VAR].var)
2059       && var_is_numeric (xt->vars[COL_VAR].var))
2060     {
2061       double r, ase_0, ase_1;
2062       calc_r (xt, (double *) xt->vars[ROW_VAR].values,
2063               (double *) xt->vars[COL_VAR].values,
2064               &r, &ase_0, &ase_1);
2065
2066       chisq[4] = (xt->total - 1.) * r * r;
2067       df[4] = 1;
2068     }
2069 }
2070
2071 /* Calculate the value of Pearson's r.  r is stored into R, its T value into
2072    T, and standard error into ERROR.  The row and column values must be
2073    passed in XT and Y. */
2074 static void
2075 calc_r (struct crosstabulation *xt,
2076         double *XT, double *Y, double *r, double *t, double *error)
2077 {
2078   size_t n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
2079   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
2080   double SX, SY, S, T;
2081   double Xbar, Ybar;
2082   double sum_XYf, sum_X2Y2f;
2083   double sum_Xr, sum_X2r;
2084   double sum_Yc, sum_Y2c;
2085   int i, j;
2086
2087   for (sum_X2Y2f = sum_XYf = 0., i = 0; i < n_rows; i++)
2088     for (j = 0; j < n_cols; j++)
2089       {
2090         double fij = xt->mat[j + i * n_cols];
2091         double product = XT[i] * Y[j];
2092         double temp = fij * product;
2093         sum_XYf += temp;
2094         sum_X2Y2f += temp * product;
2095       }
2096
2097   for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < n_rows; i++)
2098     {
2099       sum_Xr += XT[i] * xt->row_tot[i];
2100       sum_X2r += pow2 (XT[i]) * xt->row_tot[i];
2101     }
2102   Xbar = sum_Xr / xt->total;
2103
2104   for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < n_cols; i++)
2105     {
2106       sum_Yc += Y[i] * xt->col_tot[i];
2107       sum_Y2c += Y[i] * Y[i] * xt->col_tot[i];
2108     }
2109   Ybar = sum_Yc / xt->total;
2110
2111   S = sum_XYf - sum_Xr * sum_Yc / xt->total;
2112   SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / xt->total;
2113   SY = sum_Y2c - pow2 (sum_Yc) / xt->total;
2114   T = sqrt (SX * SY);
2115   *r = S / T;
2116   *t = *r / sqrt (1 - pow2 (*r)) * sqrt (xt->total - 2);
2117
2118   {
2119     double s, c, y, t;
2120
2121     for (s = c = 0., i = 0; i < n_rows; i++)
2122       for (j = 0; j < n_cols; j++)
2123         {
2124           double Xresid, Yresid;
2125           double temp;
2126
2127           Xresid = XT[i] - Xbar;
2128           Yresid = Y[j] - Ybar;
2129           temp = (T * Xresid * Yresid
2130                   - ((S / (2. * T))
2131                      * (Xresid * Xresid * SY + Yresid * Yresid * SX)));
2132           y = xt->mat[j + i * n_cols] * temp * temp - c;
2133           t = s + y;
2134           c = (t - s) - y;
2135           s = t;
2136         }
2137     *error = sqrt (s) / (T * T);
2138   }
2139 }
2140
2141 /* Calculate symmetric statistics and their asymptotic standard
2142    errors.  Returns 0 if none could be calculated. */
2143 static int
2144 calc_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct crosstabulation *xt,
2145                 double v[N_SYMMETRIC], double ase[N_SYMMETRIC],
2146                 double t[N_SYMMETRIC],
2147                 double somers_d_v[3], double somers_d_ase[3],
2148                 double somers_d_t[3])
2149 {
2150   size_t n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
2151   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
2152   int q, i;
2153
2154   q = MIN (xt->ns_rows, xt->ns_cols);
2155   if (q <= 1)
2156     return 0;
2157
2158   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
2159     v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2160
2161   /* Phi, Cramer's V, contingency coefficient. */
2162   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)))
2163     {
2164       double Xp = 0.;   /* Pearson chi-square. */
2165
2166       FOR_EACH_POPULATED_ROW (r, xt)
2167         FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (c, xt)
2168           {
2169             double expected = xt->row_tot[r] * xt->col_tot[c] / xt->total;
2170             double freq = xt->mat[n_cols * r + c];
2171             double residual = freq - expected;
2172
2173             Xp += residual * residual / expected;
2174           }
2175
2176       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_PHI))
2177         {
2178           v[0] = sqrt (Xp / xt->total);
2179           v[1] = sqrt (Xp / (xt->total * (q - 1)));
2180         }
2181       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CC))
2182         v[2] = sqrt (Xp / (Xp + xt->total));
2183     }
2184
2185   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
2186                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_D)))
2187     {
2188       double *cum;
2189       double Dr, Dc;
2190       double P, Q;
2191       double btau_cum, ctau_cum, gamma_cum, d_yx_cum, d_xy_cum;
2192       double btau_var;
2193       int r, c;
2194
2195       Dr = Dc = pow2 (xt->total);
2196       for (r = 0; r < n_rows; r++)
2197         Dr -= pow2 (xt->row_tot[r]);
2198       for (c = 0; c < n_cols; c++)
2199         Dc -= pow2 (xt->col_tot[c]);
2200
2201       cum = xnmalloc (n_cols * n_rows, sizeof *cum);
2202       for (c = 0; c < n_cols; c++)
2203         {
2204           double ct = 0.;
2205
2206           for (r = 0; r < n_rows; r++)
2207             cum[c + r * n_cols] = ct += xt->mat[c + r * n_cols];
2208         }
2209
2210       /* P and Q. */
2211       {
2212         int i, j;
2213         double Cij, Dij;
2214
2215         P = Q = 0.;
2216         for (i = 0; i < n_rows; i++)
2217           {
2218             Cij = Dij = 0.;
2219
2220             for (j = 1; j < n_cols; j++)
2221               Cij += xt->col_tot[j] - cum[j + i * n_cols];
2222
2223             if (i > 0)
2224               for (j = 1; j < n_cols; j++)
2225                 Dij += cum[j + (i - 1) * n_cols];
2226
2227             for (j = 0;;)
2228               {
2229                 double fij = xt->mat[j + i * n_cols];
2230                 P += fij * Cij;
2231                 Q += fij * Dij;
2232
2233                 if (++j == n_cols)
2234                   break;
2235                 assert (j < n_cols);
2236
2237                 Cij -= xt->col_tot[j] - cum[j + i * n_cols];
2238                 Dij += xt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * n_cols];
2239
2240                 if (i > 0)
2241                   {
2242                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * n_cols];
2243                     Dij -= cum[j + (i - 1) * n_cols];
2244                   }
2245               }
2246           }
2247       }
2248
2249       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2250         v[3] = (P - Q) / sqrt (Dr * Dc);
2251       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2252         v[4] = (q * (P - Q)) / (pow2 (xt->total) * (q - 1));
2253       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2254         v[5] = (P - Q) / (P + Q);
2255
2256       /* ASE for tau-b, tau-c, gamma.  Calculations could be
2257          eliminated here, at expense of memory.  */
2258       {
2259         int i, j;
2260         double Cij, Dij;
2261
2262         btau_cum = ctau_cum = gamma_cum = d_yx_cum = d_xy_cum = 0.;
2263         for (i = 0; i < n_rows; i++)
2264           {
2265             Cij = Dij = 0.;
2266
2267             for (j = 1; j < n_cols; j++)
2268               Cij += xt->col_tot[j] - cum[j + i * n_cols];
2269
2270             if (i > 0)
2271               for (j = 1; j < n_cols; j++)
2272                 Dij += cum[j + (i - 1) * n_cols];
2273
2274             for (j = 0;;)
2275               {
2276                 double fij = xt->mat[j + i * n_cols];
2277
2278                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2279                   {
2280                     const double temp = (2. * sqrt (Dr * Dc) * (Cij - Dij)
2281                                          + v[3] * (xt->row_tot[i] * Dc
2282                                                    + xt->col_tot[j] * Dr));
2283                     btau_cum += fij * temp * temp;
2284                   }
2285
2286                 {
2287                   const double temp = Cij - Dij;
2288                   ctau_cum += fij * temp * temp;
2289                 }
2290
2291                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2292                   {
2293                     const double temp = Q * Cij - P * Dij;
2294                     gamma_cum += fij * temp * temp;
2295                   }
2296
2297                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2298                   {
2299                     d_yx_cum += fij * pow2 (Dr * (Cij - Dij)
2300                                             - (P - Q) * (xt->total - xt->row_tot[i]));
2301                     d_xy_cum += fij * pow2 (Dc * (Dij - Cij)
2302                                             - (Q - P) * (xt->total - xt->col_tot[j]));
2303                   }
2304
2305                 if (++j == n_cols)
2306                   break;
2307                 assert (j < n_cols);
2308
2309                 Cij -= xt->col_tot[j] - cum[j + i * n_cols];
2310                 Dij += xt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * n_cols];
2311
2312                 if (i > 0)
2313                   {
2314                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * n_cols];
2315                     Dij -= cum[j + (i - 1) * n_cols];
2316                   }
2317               }
2318           }
2319       }
2320
2321       btau_var = ((btau_cum
2322                    - (xt->total * pow2 (xt->total * (P - Q) / sqrt (Dr * Dc) * (Dr + Dc))))
2323                   / pow2 (Dr * Dc));
2324       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2325         {
2326           ase[3] = sqrt (btau_var);
2327           t[3] = v[3] / (2 * sqrt ((ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / xt->total)
2328                                    / (Dr * Dc)));
2329         }
2330       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2331         {
2332           ase[4] = ((2 * q / ((q - 1) * pow2 (xt->total)))
2333                     * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / xt->total));
2334           t[4] = v[4] / ase[4];
2335         }
2336       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2337         {
2338           ase[5] = ((4. / ((P + Q) * (P + Q))) * sqrt (gamma_cum));
2339           t[5] = v[5] / (2. / (P + Q)
2340                          * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / xt->total));
2341         }
2342       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2343         {
2344           somers_d_v[0] = (P - Q) / (.5 * (Dc + Dr));
2345           somers_d_ase[0] = SYSMIS;
2346           somers_d_t[0] = (somers_d_v[0]
2347                            / (4 / (Dc + Dr)
2348                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / xt->total)));
2349           somers_d_v[1] = (P - Q) / Dc;
2350           somers_d_ase[1] = 2. / pow2 (Dc) * sqrt (d_xy_cum);
2351           somers_d_t[1] = (somers_d_v[1]
2352                            / (2. / Dc
2353                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / xt->total)));
2354           somers_d_v[2] = (P - Q) / Dr;
2355           somers_d_ase[2] = 2. / pow2 (Dr) * sqrt (d_yx_cum);
2356           somers_d_t[2] = (somers_d_v[2]
2357                            / (2. / Dr
2358                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / xt->total)));
2359         }
2360
2361       free (cum);
2362     }
2363
2364   /* Spearman correlation, Pearson's r. */
2365   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CORR))
2366     {
2367       double *R = xmalloc (sizeof *R * n_rows);
2368       double *C = xmalloc (sizeof *C * n_cols);
2369
2370       {
2371         double y, t, c = 0., s = 0.;
2372         int i = 0;
2373
2374         for (;;)
2375           {
2376             R[i] = s + (xt->row_tot[i] + 1.) / 2.;
2377             y = xt->row_tot[i] - c;
2378             t = s + y;
2379             c = (t - s) - y;
2380             s = t;
2381             if (++i == n_rows)
2382               break;
2383             assert (i < n_rows);
2384           }
2385       }
2386
2387       {
2388         double y, t, c = 0., s = 0.;
2389         int j = 0;
2390
2391         for (;;)
2392           {
2393             C[j] = s + (xt->col_tot[j] + 1.) / 2;
2394             y = xt->col_tot[j] - c;
2395             t = s + y;
2396             c = (t - s) - y;
2397             s = t;
2398             if (++j == n_cols)
2399               break;
2400             assert (j < n_cols);
2401           }
2402       }
2403
2404       calc_r (xt, R, C, &v[6], &t[6], &ase[6]);
2405
2406       free (R);
2407       free (C);
2408
2409       calc_r (xt, (double *) xt->vars[ROW_VAR].values,
2410               (double *) xt->vars[COL_VAR].values,
2411               &v[7], &t[7], &ase[7]);
2412     }
2413
2414   /* Cohen's kappa. */
2415   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_KAPPA) && xt->ns_rows == xt->ns_cols)
2416     {
2417       double ase_under_h0;
2418       double sum_fii, sum_rici, sum_fiiri_ci, sum_fijri_ci2, sum_riciri_ci;
2419       int i, j;
2420
2421       for (sum_fii = sum_rici = sum_fiiri_ci = sum_riciri_ci = 0., i = j = 0;
2422            i < xt->ns_rows; i++, j++)
2423         {
2424           double prod, sum;
2425
2426           while (xt->col_tot[j] == 0.)
2427             j++;
2428
2429           prod = xt->row_tot[i] * xt->col_tot[j];
2430           sum = xt->row_tot[i] + xt->col_tot[j];
2431
2432           sum_fii += xt->mat[j + i * n_cols];
2433           sum_rici += prod;
2434           sum_fiiri_ci += xt->mat[j + i * n_cols] * sum;
2435           sum_riciri_ci += prod * sum;
2436         }
2437       for (sum_fijri_ci2 = 0., i = 0; i < xt->ns_rows; i++)
2438         for (j = 0; j < xt->ns_cols; j++)
2439           {
2440             double sum = xt->row_tot[i] + xt->col_tot[j];
2441             sum_fijri_ci2 += xt->mat[j + i * n_cols] * sum * sum;
2442           }
2443
2444       v[8] = (xt->total * sum_fii - sum_rici) / (pow2 (xt->total) - sum_rici);
2445
2446       ase_under_h0 = sqrt ((pow2 (xt->total) * sum_rici
2447                             + sum_rici * sum_rici
2448                             - xt->total * sum_riciri_ci)
2449                            / (xt->total * (pow2 (xt->total) - sum_rici) * (pow2 (xt->total) - sum_rici)));
2450
2451       ase[8] = sqrt (xt->total * (((sum_fii * (xt->total - sum_fii))
2452                                 / pow2 (pow2 (xt->total) - sum_rici))
2453                                + ((2. * (xt->total - sum_fii)
2454                                    * (2. * sum_fii * sum_rici
2455                                       - xt->total * sum_fiiri_ci))
2456                                   / pow3 (pow2 (xt->total) - sum_rici))
2457                                + (pow2 (xt->total - sum_fii)
2458                                   * (xt->total * sum_fijri_ci2 - 4.
2459                                      * sum_rici * sum_rici)
2460                                   / pow4 (pow2 (xt->total) - sum_rici))));
2461
2462       t[8] = v[8] / ase_under_h0;
2463     }
2464
2465   return 1;
2466 }
2467
2468 /* Calculate risk estimate. */
2469 static bool
2470 calc_risk (struct crosstabulation *xt,
2471            double *value, double *upper, double *lower, union value *c,
2472            double *n_valid)
2473 {
2474   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
2475   double f11, f12, f21, f22;
2476   double v;
2477
2478   for (int i = 0; i < 3; i++)
2479     value[i] = upper[i] = lower[i] = SYSMIS;
2480
2481   if (xt->ns_rows != 2 || xt->ns_cols != 2)
2482     return false;
2483
2484   {
2485     /* Find populated columns. */
2486     int nz_cols[2];
2487     int n = 0;
2488     FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (c, xt)
2489       nz_cols[n++] = c;
2490     assert (n == 2);
2491
2492     /* Find populated rows. */
2493     int nz_rows[2];
2494     n = 0;
2495     FOR_EACH_POPULATED_ROW (r, xt)
2496       nz_rows[n++] = r;
2497     assert (n == 2);
2498
2499     f11 = xt->mat[nz_cols[0] + n_cols * nz_rows[0]];
2500     f12 = xt->mat[nz_cols[1] + n_cols * nz_rows[0]];
2501     f21 = xt->mat[nz_cols[0] + n_cols * nz_rows[1]];
2502     f22 = xt->mat[nz_cols[1] + n_cols * nz_rows[1]];
2503     *n_valid = f11 + f12 + f21 + f22;
2504
2505     c[0] = xt->vars[COL_VAR].values[nz_cols[0]];
2506     c[1] = xt->vars[COL_VAR].values[nz_cols[1]];
2507   }
2508
2509   value[0] = (f11 * f22) / (f12 * f21);
2510   v = sqrt (1. / f11 + 1. / f12 + 1. / f21 + 1. / f22);
2511   lower[0] = value[0] * exp (-1.960 * v);
2512   upper[0] = value[0] * exp (1.960 * v);
2513
2514   value[1] = (f11 * (f21 + f22)) / (f21 * (f11 + f12));
2515   v = sqrt ((f12 / (f11 * (f11 + f12)))
2516             + (f22 / (f21 * (f21 + f22))));
2517   lower[1] = value[1] * exp (-1.960 * v);
2518   upper[1] = value[1] * exp (1.960 * v);
2519
2520   value[2] = (f12 * (f21 + f22)) / (f22 * (f11 + f12));
2521   v = sqrt ((f11 / (f12 * (f11 + f12)))
2522             + (f21 / (f22 * (f21 + f22))));
2523   lower[2] = value[2] * exp (-1.960 * v);
2524   upper[2] = value[2] * exp (1.960 * v);
2525
2526   return true;
2527 }
2528
2529 /* Calculate directional measures. */
2530 static int
2531 calc_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct crosstabulation *xt,
2532                   double v[N_DIRECTIONAL], double ase[N_DIRECTIONAL],
2533                   double t[N_DIRECTIONAL], double sig[N_DIRECTIONAL])
2534 {
2535   size_t n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
2536   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
2537   for (int i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2538     v[i] = ase[i] = t[i] = sig[i] = SYSMIS;
2539
2540   /* Lambda. */
2541   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_LAMBDA))
2542     {
2543       /* Find maximum for each row and their sum. */
2544       double *fim = xnmalloc (n_rows, sizeof *fim);
2545       int *fim_index = xnmalloc (n_rows, sizeof *fim_index);
2546       double sum_fim = 0.0;
2547       for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2548         {
2549           double max = xt->mat[i * n_cols];
2550           int index = 0;
2551
2552           for (int j = 1; j < n_cols; j++)
2553             if (xt->mat[j + i * n_cols] > max)
2554               {
2555                 max = xt->mat[j + i * n_cols];
2556                 index = j;
2557               }
2558
2559           fim[i] = max;
2560           sum_fim += max;
2561           fim_index[i] = index;
2562         }
2563
2564       /* Find maximum for each column. */
2565       double *fmj = xnmalloc (n_cols, sizeof *fmj);
2566       int *fmj_index = xnmalloc (n_cols, sizeof *fmj_index);
2567       double sum_fmj = 0.0;
2568       for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2569         {
2570           double max = xt->mat[j];
2571           int index = 0;
2572
2573           for (int i = 1; i < n_rows; i++)
2574             if (xt->mat[j + i * n_cols] > max)
2575               {
2576                 max = xt->mat[j + i * n_cols];
2577                 index = i;
2578               }
2579
2580           fmj[j] = max;
2581           sum_fmj += max;
2582           fmj_index[j] = index;
2583         }
2584
2585       /* Find maximum row total. */
2586       double rm = xt->row_tot[0];
2587       int rm_index = 0;
2588       for (int i = 1; i < n_rows; i++)
2589         if (xt->row_tot[i] > rm)
2590           {
2591             rm = xt->row_tot[i];
2592             rm_index = i;
2593           }
2594
2595       /* Find maximum column total. */
2596       double cm = xt->col_tot[0];
2597       int cm_index = 0;
2598       for (int j = 1; j < n_cols; j++)
2599         if (xt->col_tot[j] > cm)
2600           {
2601             cm = xt->col_tot[j];
2602             cm_index = j;
2603           }
2604
2605       v[0] = (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / (2. * xt->total - rm - cm);
2606       v[1] = (sum_fmj - rm) / (xt->total - rm);
2607       v[2] = (sum_fim - cm) / (xt->total - cm);
2608
2609       /* ASE1 for Y given XT. */
2610       {
2611         double accum = 0.0;
2612         for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2613           if (cm_index == fim_index[i])
2614             accum += fim[i];
2615         ase[2] = sqrt ((xt->total - sum_fim) * (sum_fim + cm - 2. * accum)
2616                        / pow3 (xt->total - cm));
2617       }
2618
2619       /* ASE0 for Y given XT. */
2620       {
2621         double accum = 0.0;
2622         for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2623           if (cm_index != fim_index[i])
2624             accum += (xt->mat[i * n_cols + fim_index[i]]
2625                       + xt->mat[i * n_cols + cm_index]);
2626         t[2] = v[2] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fim - cm) / xt->total) / (xt->total - cm));
2627       }
2628
2629       /* ASE1 for XT given Y. */
2630       {
2631         double accum = 0.0;
2632         for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2633           if (rm_index == fmj_index[j])
2634             accum += fmj[j];
2635         ase[1] = sqrt ((xt->total - sum_fmj) * (sum_fmj + rm - 2. * accum)
2636                        / pow3 (xt->total - rm));
2637       }
2638
2639       /* ASE0 for XT given Y. */
2640       {
2641         double accum = 0.0;
2642         for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2643           if (rm_index != fmj_index[j])
2644             accum += (xt->mat[j + n_cols * fmj_index[j]]
2645                       + xt->mat[j + n_cols * rm_index]);
2646         t[1] = v[1] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fmj - rm) / xt->total) / (xt->total - rm));
2647       }
2648
2649       /* Symmetric ASE0 and ASE1. */
2650       {
2651         double accum0 = 0.0;
2652         double accum1 = 0.0;
2653         for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2654           for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2655             {
2656               int temp0 = (fmj_index[j] == i) + (fim_index[i] == j);
2657               int temp1 = (i == rm_index) + (j == cm_index);
2658               accum0 += xt->mat[j + i * n_cols] * pow2 (temp0 - temp1);
2659               accum1 += (xt->mat[j + i * n_cols]
2660                          * pow2 (temp0 + (v[0] - 1.) * temp1));
2661             }
2662         ase[0] = sqrt (accum1 - 4. * xt->total * v[0] * v[0]) / (2. * xt->total - rm - cm);
2663         t[0] = v[0] / (sqrt (accum0 - pow2 (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / xt->total)
2664                        / (2. * xt->total - rm - cm));
2665       }
2666
2667       for (int i = 0; i < 3; i++)
2668         sig[i] = 2 * gsl_cdf_ugaussian_Q (t[i]);
2669
2670       free (fim);
2671       free (fim_index);
2672       free (fmj);
2673       free (fmj_index);
2674
2675       /* Tau. */
2676       {
2677         double sum_fij2_ri = 0.0;
2678         double sum_fij2_ci = 0.0;
2679         FOR_EACH_POPULATED_ROW (i, xt)
2680           FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (j, xt)
2681             {
2682               double temp = pow2 (xt->mat[j + i * n_cols]);
2683               sum_fij2_ri += temp / xt->row_tot[i];
2684               sum_fij2_ci += temp / xt->col_tot[j];
2685             }
2686
2687         double sum_ri2 = 0.0;
2688         for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2689           sum_ri2 += pow2 (xt->row_tot[i]);
2690
2691         double sum_cj2 = 0.0;
2692         for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2693           sum_cj2 += pow2 (xt->col_tot[j]);
2694
2695         v[3] = (xt->total * sum_fij2_ci - sum_ri2) / (pow2 (xt->total) - sum_ri2);
2696         v[4] = (xt->total * sum_fij2_ri - sum_cj2) / (pow2 (xt->total) - sum_cj2);
2697       }
2698     }
2699
2700   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_UC))
2701     {
2702       double UX = 0.0;
2703       FOR_EACH_POPULATED_ROW (i, xt)
2704         UX -= xt->row_tot[i] / xt->total * log (xt->row_tot[i] / xt->total);
2705
2706       double UY = 0.0;
2707       FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (j, xt)
2708         UY -= xt->col_tot[j] / xt->total * log (xt->col_tot[j] / xt->total);
2709
2710       double UXY = 0.0;
2711       double P = 0.0;
2712       for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2713         for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2714           {
2715             double entry = xt->mat[j + i * n_cols];
2716
2717             if (entry <= 0.)
2718               continue;
2719
2720             P += entry * pow2 (log (xt->col_tot[j] * xt->row_tot[i] / (xt->total * entry)));
2721             UXY -= entry / xt->total * log (entry / xt->total);
2722           }
2723
2724       double ase1_yx = 0.0;
2725       double ase1_xy = 0.0;
2726       double ase1_sym = 0.0;
2727       for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2728         for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2729           {
2730             double entry = xt->mat[j + i * n_cols];
2731
2732             if (entry <= 0.)
2733               continue;
2734
2735             ase1_yx += entry * pow2 (UY * log (entry / xt->row_tot[i])
2736                                     + (UX - UXY) * log (xt->col_tot[j] / xt->total));
2737             ase1_xy += entry * pow2 (UX * log (entry / xt->col_tot[j])
2738                                     + (UY - UXY) * log (xt->row_tot[i] / xt->total));
2739             ase1_sym += entry * pow2 ((UXY
2740                                       * log (xt->row_tot[i] * xt->col_tot[j] / pow2 (xt->total)))
2741                                      - (UX + UY) * log (entry / xt->total));
2742           }
2743
2744       v[5] = 2. * ((UX + UY - UXY) / (UX + UY));
2745       ase[5] = (2. / (xt->total * pow2 (UX + UY))) * sqrt (ase1_sym);
2746       t[5] = SYSMIS;
2747
2748       v[6] = (UX + UY - UXY) / UX;
2749       ase[6] = sqrt (ase1_xy) / (xt->total * UX * UX);
2750       t[6] = v[6] / (sqrt (P - xt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (xt->total * UX));
2751
2752       v[7] = (UX + UY - UXY) / UY;
2753       ase[7] = sqrt (ase1_yx) / (xt->total * UY * UY);
2754       t[7] = v[7] / (sqrt (P - xt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (xt->total * UY));
2755     }
2756
2757   /* Somers' D. */
2758   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2759     {
2760       double v_dummy[N_SYMMETRIC];
2761       double ase_dummy[N_SYMMETRIC];
2762       double t_dummy[N_SYMMETRIC];
2763       double somers_d_v[3];
2764       double somers_d_ase[3];
2765       double somers_d_t[3];
2766
2767       if (calc_symmetric (proc, xt, v_dummy, ase_dummy, t_dummy,
2768                           somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
2769         {
2770           for (int i = 0; i < 3; i++)
2771             {
2772               v[8 + i] = somers_d_v[i];
2773               ase[8 + i] = somers_d_ase[i];
2774               t[8 + i] = somers_d_t[i];
2775               sig[8 + i] = 2 * gsl_cdf_ugaussian_Q (fabs (somers_d_t[i]));
2776             }
2777         }
2778     }
2779
2780   /* Eta. */
2781   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_ETA))
2782     {
2783       /* X dependent. */
2784       double sum_Xr = 0.0;
2785       double sum_X2r = 0.0;
2786       for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2787         {
2788           sum_Xr += xt->vars[ROW_VAR].values[i].f * xt->row_tot[i];
2789           sum_X2r += pow2 (xt->vars[ROW_VAR].values[i].f) * xt->row_tot[i];
2790         }
2791       double SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / xt->total;
2792
2793       double SXW = 0.0;
2794       FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (j, xt)
2795         {
2796           double cum = 0.0;
2797
2798           for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2799             {
2800               SXW += (pow2 (xt->vars[ROW_VAR].values[i].f)
2801                       * xt->mat[j + i * n_cols]);
2802               cum += (xt->vars[ROW_VAR].values[i].f
2803                       * xt->mat[j + i * n_cols]);
2804             }
2805
2806           SXW -= cum * cum / xt->col_tot[j];
2807         }
2808       v[11] = sqrt (1. - SXW / SX);
2809
2810       /* Y dependent. */
2811       double sum_Yc = 0.0;
2812       double sum_Y2c = 0.0;
2813       for (int i = 0; i < n_cols; i++)
2814         {
2815           sum_Yc += xt->vars[COL_VAR].values[i].f * xt->col_tot[i];
2816           sum_Y2c += pow2 (xt->vars[COL_VAR].values[i].f) * xt->col_tot[i];
2817         }
2818       double SY = sum_Y2c - pow2 (sum_Yc) / xt->total;
2819
2820       double SYW = 0.0;
2821       FOR_EACH_POPULATED_ROW (i, xt)
2822         {
2823           double cum = 0.0;
2824           for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2825             {
2826               SYW += (pow2 (xt->vars[COL_VAR].values[j].f)
2827                       * xt->mat[j + i * n_cols]);
2828               cum += (xt->vars[COL_VAR].values[j].f
2829                       * xt->mat[j + i * n_cols]);
2830             }
2831
2832           SYW -= cum * cum / xt->row_tot[i];
2833         }
2834       v[12] = sqrt (1. - SYW / SY);
2835     }
2836
2837   return 1;
2838 }
2839
2840 /*
2841    Local Variables:
2842    mode: c
2843    End:
2844 */