ab73f96ad5bea6b37bb481b488b39fdf33c79202
[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 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/tab.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      +write[wr_]=none,cells,all;
78      +format=val:!avalue/dvalue,
79              indx:!noindex/index,
80              tabl:!tables/notables,
81              box:!box/nobox,
82              pivot:!pivot/nopivot;
83      +barchart=;
84      +cells[cl_]=count,expected,row,column,total,residual,sresidual,
85                  asresidual,all,none;
86      +statistics[st_]=chisq,phi,cc,lambda,uc,none,btau,ctau,risk,gamma,d,
87                       kappa,eta,corr,all.
88 */
89 /* (declarations) */
90 /* (functions) */
91
92 /* Number of chi-square statistics. */
93 #define N_CHISQ 5
94
95 /* Number of symmetric statistics. */
96 #define N_SYMMETRIC 9
97
98 /* Number of directional statistics. */
99 #define N_DIRECTIONAL 13
100
101
102 /* Indexes into the 'vars' member of struct pivot_table and
103    struct crosstab member. */
104 enum
105   {
106     ROW_VAR = 0,                /* Row variable. */
107     COL_VAR = 1                 /* Column variable. */
108     /* Higher indexes cause multiple tables to be output. */
109   };
110
111 /* A crosstabulation of 2 or more variables. */
112 struct pivot_table
113   {
114     struct crosstabs_proc *proc;
115     struct fmt_spec weight_format; /* Format for weight variable. */
116     double missing;             /* Weight of missing cases. */
117
118     /* Variables (2 or more). */
119     int n_vars;
120     const struct variable **vars;
121
122     /* Constants (0 or more). */
123     int n_consts;
124     const struct variable **const_vars;
125     union value *const_values;
126
127     /* Data. */
128     struct hmap data;
129     struct freq **entries;
130     size_t n_entries;
131
132     /* Column values, number of columns. */
133     union value *cols;
134     int n_cols;
135
136     /* Row values, number of rows. */
137     union value *rows;
138     int n_rows;
139
140     /* Number of statistically interesting columns/rows
141        (columns/rows with data in them). */
142     int ns_cols, ns_rows;
143
144     /* Matrix contents. */
145     double *mat;                /* Matrix proper. */
146     double *row_tot;            /* Row totals. */
147     double *col_tot;            /* Column totals. */
148     double total;               /* Grand total. */
149   };
150
151 /* Integer mode variable info. */
152 struct var_range
153   {
154     struct hmap_node hmap_node; /* In struct crosstabs_proc var_ranges map. */
155     const struct variable *var; /* The variable. */
156     int min;                    /* Minimum value. */
157     int max;                    /* Maximum value + 1. */
158     int count;                  /* max - min. */
159   };
160
161 struct crosstabs_proc
162   {
163     const struct dictionary *dict;
164     enum { INTEGER, GENERAL } mode;
165     enum mv_class exclude;
166     bool pivot;
167     bool barchart;
168     bool bad_warn;
169     struct fmt_spec weight_format;
170
171     /* Variables specifies on VARIABLES. */
172     const struct variable **variables;
173     size_t n_variables;
174     struct hmap var_ranges;
175
176     /* TABLES. */
177     struct pivot_table *pivots;
178     int n_pivots;
179
180     /* CELLS. */
181     int n_cells;                /* Number of cells requested. */
182     unsigned int cells;         /* Bit k is 1 if cell k is requested. */
183     int a_cells[CRS_CL_count];  /* 0...n_cells-1 are the requested cells. */
184
185     /* STATISTICS. */
186     unsigned int statistics;    /* Bit k is 1 if statistic k is requested. */
187
188     bool descending;            /* True if descending sort order is requested. */
189   };
190
191 const struct var_range *get_var_range (const struct crosstabs_proc *,
192                                        const struct variable *);
193
194 static bool should_tabulate_case (const struct pivot_table *,
195                                   const struct ccase *, enum mv_class exclude);
196 static void tabulate_general_case (struct pivot_table *, const struct ccase *,
197                                    double weight);
198 static void tabulate_integer_case (struct pivot_table *, const struct ccase *,
199                                    double weight);
200 static void postcalc (struct crosstabs_proc *);
201 static void submit (struct pivot_table *, struct tab_table *);
202
203 /* Parses and executes the CROSSTABS procedure. */
204 int
205 cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds)
206 {
207   const struct variable *wv = dict_get_weight (dataset_dict (ds));
208   struct var_range *range, *next_range;
209   struct crosstabs_proc proc;
210   struct casegrouper *grouper;
211   struct casereader *input, *group;
212   struct cmd_crosstabs cmd;
213   struct pivot_table *pt;
214   int result;
215   bool ok;
216   int i;
217
218   proc.dict = dataset_dict (ds);
219   proc.bad_warn = true;
220   proc.variables = NULL;
221   proc.n_variables = 0;
222   hmap_init (&proc.var_ranges);
223   proc.pivots = NULL;
224   proc.n_pivots = 0;
225   proc.descending = false;
226   proc.weight_format = wv ? *var_get_print_format (wv) : F_8_0;
227
228   if (!parse_crosstabs (lexer, ds, &cmd, &proc))
229     {
230       result = CMD_FAILURE;
231       goto exit;
232     }
233
234   proc.mode = proc.n_variables ? INTEGER : GENERAL;
235   proc.barchart = cmd.sbc_barchart > 0;
236
237   proc.descending = cmd.val == CRS_DVALUE;
238
239   /* CELLS. */
240   if (!cmd.sbc_cells)
241     proc.cells = 1u << CRS_CL_COUNT;
242   else if (cmd.a_cells[CRS_CL_ALL])
243     proc.cells = UINT_MAX;
244   else
245     {
246       proc.cells = 0;
247       for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
248         if (cmd.a_cells[i])
249           proc.cells |= 1u << i;
250       if (proc.cells == 0)
251         proc.cells = ((1u << CRS_CL_COUNT)
252                        | (1u << CRS_CL_ROW)
253                        | (1u << CRS_CL_COLUMN)
254                        | (1u << CRS_CL_TOTAL));
255     }
256   proc.cells &= ((1u << CRS_CL_count) - 1);
257   proc.cells &= ~((1u << CRS_CL_NONE) | (1u << CRS_CL_ALL));
258   proc.n_cells = 0;
259   for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
260     if (proc.cells & (1u << i))
261       proc.a_cells[proc.n_cells++] = i;
262
263   /* STATISTICS. */
264   if (cmd.a_statistics[CRS_ST_ALL])
265     proc.statistics = UINT_MAX;
266   else if (cmd.sbc_statistics)
267     {
268       int i;
269
270       proc.statistics = 0;
271       for (i = 0; i < CRS_ST_count; i++)
272         if (cmd.a_statistics[i])
273           proc.statistics |= 1u << i;
274       if (proc.statistics == 0)
275         proc.statistics |= 1u << CRS_ST_CHISQ;
276     }
277   else
278     proc.statistics = 0;
279
280   /* MISSING. */
281   proc.exclude = (cmd.miss == CRS_TABLE ? MV_ANY
282                    : cmd.miss == CRS_INCLUDE ? MV_SYSTEM
283                    : MV_NEVER);
284   if (proc.mode == GENERAL && proc.exclude == MV_NEVER)
285     {
286       msg (SE, _("Missing mode %s not allowed in general mode.  "
287                  "Assuming %s."), "REPORT", "MISSING=TABLE");
288       proc.exclude = MV_ANY;
289     }
290
291   /* PIVOT. */
292   proc.pivot = cmd.pivot == CRS_PIVOT;
293
294   input = casereader_create_filter_weight (proc_open (ds), dataset_dict (ds),
295                                            NULL, NULL);
296   grouper = casegrouper_create_splits (input, dataset_dict (ds));
297   while (casegrouper_get_next_group (grouper, &group))
298     {
299       struct ccase *c;
300
301       /* Output SPLIT FILE variables. */
302       c = casereader_peek (group, 0);
303       if (c != NULL)
304         {
305           output_split_file_values (ds, c);
306           case_unref (c);
307         }
308
309       /* Initialize hash tables. */
310       for (pt = &proc.pivots[0]; pt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; pt++)
311         hmap_init (&pt->data);
312
313       /* Tabulate. */
314       for (; (c = casereader_read (group)) != NULL; case_unref (c))
315         for (pt = &proc.pivots[0]; pt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; pt++)
316           {
317             double weight = dict_get_case_weight (dataset_dict (ds), c,
318                                                   &proc.bad_warn);
319             if (should_tabulate_case (pt, c, proc.exclude))
320               {
321                 if (proc.mode == GENERAL)
322                   tabulate_general_case (pt, c, weight);
323                 else
324                   tabulate_integer_case (pt, c, weight);
325               }
326             else
327               pt->missing += weight;
328           }
329       casereader_destroy (group);
330
331       /* Output. */
332       postcalc (&proc);
333     }
334   ok = casegrouper_destroy (grouper);
335   ok = proc_commit (ds) && ok;
336
337   result = ok ? CMD_SUCCESS : CMD_CASCADING_FAILURE;
338
339 exit:
340   free (proc.variables);
341   HMAP_FOR_EACH_SAFE (range, next_range, struct var_range, hmap_node,
342                       &proc.var_ranges)
343     {
344       hmap_delete (&proc.var_ranges, &range->hmap_node);
345       free (range);
346     }
347   for (pt = &proc.pivots[0]; pt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; pt++)
348     {
349       free (pt->vars);
350       free (pt->const_vars);
351       /* We must not call value_destroy on const_values because
352          it is a wild pointer; it never pointed to anything owned
353          by the pivot_table.
354
355          The rest of the data was allocated and destroyed at a
356          lower level already. */
357     }
358   free (proc.pivots);
359
360   return result;
361 }
362
363 /* Parses the TABLES subcommand. */
364 static int
365 crs_custom_tables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
366                    struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
367 {
368   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
369   struct const_var_set *var_set;
370   int n_by;
371   const struct variable ***by = NULL;
372   int *by_iter;
373   size_t *by_nvar = NULL;
374   size_t nx = 1;
375   bool ok = false;
376   int i;
377
378   /* Ensure that this is a TABLES subcommand. */
379   if (!lex_match_id (lexer, "TABLES")
380       && (lex_token (lexer) != T_ID ||
381           dict_lookup_var (dataset_dict (ds), lex_tokcstr (lexer)) == NULL)
382       && lex_token (lexer) != T_ALL)
383     return 2;
384   lex_match (lexer, T_EQUALS);
385
386   if (proc->variables != NULL)
387     var_set = const_var_set_create_from_array (proc->variables,
388                                                proc->n_variables);
389   else
390     var_set = const_var_set_create_from_dict (dataset_dict (ds));
391   assert (var_set != NULL);
392
393   for (n_by = 0; ;)
394     {
395       by = xnrealloc (by, n_by + 1, sizeof *by);
396       by_nvar = xnrealloc (by_nvar, n_by + 1, sizeof *by_nvar);
397       if (!parse_const_var_set_vars (lexer, var_set, &by[n_by], &by_nvar[n_by],
398                                      PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH))
399         goto done;
400       if (xalloc_oversized (nx, by_nvar[n_by]))
401         {
402           msg (SE, _("Too many cross-tabulation variables or dimensions."));
403           goto done;
404         }
405       nx *= by_nvar[n_by];
406       n_by++;
407
408       if (!lex_match (lexer, T_BY))
409         {
410           if (n_by < 2)
411             {
412               lex_force_match (lexer, T_BY);
413               goto done;
414             }
415           else
416             break;
417         }
418     }
419
420   by_iter = xcalloc (n_by, sizeof *by_iter);
421   proc->pivots = xnrealloc (proc->pivots,
422                             proc->n_pivots + nx, sizeof *proc->pivots);
423   for (i = 0; i < nx; i++)
424     {
425       struct pivot_table *pt = &proc->pivots[proc->n_pivots++];
426       int j;
427
428       pt->proc = proc;
429       pt->weight_format = proc->weight_format;
430       pt->missing = 0.;
431       pt->n_vars = n_by;
432       pt->vars = xmalloc (n_by * sizeof *pt->vars);
433       pt->n_consts = 0;
434       pt->const_vars = NULL;
435       pt->const_values = NULL;
436
437       for (j = 0; j < n_by; j++)
438         pt->vars[j] = by[j][by_iter[j]];
439
440       for (j = n_by - 1; j >= 0; j--)
441         {
442           if (++by_iter[j] < by_nvar[j])
443             break;
444           by_iter[j] = 0;
445         }
446     }
447   free (by_iter);
448   ok = true;
449
450 done:
451   /* All return paths lead here. */
452   for (i = 0; i < n_by; i++)
453     free (by[i]);
454   free (by);
455   free (by_nvar);
456
457   const_var_set_destroy (var_set);
458
459   return ok;
460 }
461
462 /* Parses the VARIABLES subcommand. */
463 static int
464 crs_custom_variables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
465                       struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
466 {
467   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
468   if (proc->n_pivots)
469     {
470       msg (SE, _("%s must be specified before %s."), "VARIABLES", "TABLES");
471       return 0;
472     }
473
474   lex_match (lexer, T_EQUALS);
475
476   for (;;)
477     {
478       size_t orig_nv = proc->n_variables;
479       size_t i;
480
481       long min, max;
482
483       if (!parse_variables_const (lexer, dataset_dict (ds),
484                                   &proc->variables, &proc->n_variables,
485                                   (PV_APPEND | PV_NUMERIC
486                                    | PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH)))
487         return 0;
488
489       if (!lex_force_match (lexer, T_LPAREN))
490           goto lossage;
491
492       if (!lex_force_int (lexer))
493         goto lossage;
494       min = lex_integer (lexer);
495       lex_get (lexer);
496
497       lex_match (lexer, T_COMMA);
498
499       if (!lex_force_int (lexer))
500         goto lossage;
501       max = lex_integer (lexer);
502       if (max < min)
503         {
504           msg (SE, _("Maximum value (%ld) less than minimum value (%ld)."),
505                max, min);
506           goto lossage;
507         }
508       lex_get (lexer);
509
510       if (!lex_force_match (lexer, T_RPAREN))
511         goto lossage;
512
513       for (i = orig_nv; i < proc->n_variables; i++)
514         {
515           const struct variable *var = proc->variables[i];
516           struct var_range *vr = xmalloc (sizeof *vr);
517
518           vr->var = var;
519           vr->min = min;
520           vr->max = max + 1.;
521           vr->count = max - min + 1;
522           hmap_insert (&proc->var_ranges, &vr->hmap_node,
523                        hash_pointer (var, 0));
524         }
525
526       if (lex_token (lexer) == T_SLASH)
527         break;
528     }
529
530   return 1;
531
532  lossage:
533   free (proc->variables);
534   proc->variables = NULL;
535   proc->n_variables = 0;
536   return 0;
537 }
538 \f
539 /* Data file processing. */
540
541 const struct var_range *
542 get_var_range (const struct crosstabs_proc *proc, const struct variable *var)
543 {
544   if (!hmap_is_empty (&proc->var_ranges))
545     {
546       const struct var_range *range;
547
548       HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (range, struct var_range, hmap_node,
549                                hash_pointer (var, 0), &proc->var_ranges)
550         if (range->var == var)
551           return range;
552     }
553
554   return NULL;
555 }
556
557 static bool
558 should_tabulate_case (const struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
559                       enum mv_class exclude)
560 {
561   int j;
562   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
563     {
564       const struct variable *var = pt->vars[j];
565       const struct var_range *range = get_var_range (pt->proc, var);
566
567       if (var_is_value_missing (var, case_data (c, var), exclude))
568         return false;
569
570       if (range != NULL)
571         {
572           double num = case_num (c, var);
573           if (num < range->min || num > range->max)
574             return false;
575         }
576     }
577   return true;
578 }
579
580 static void
581 tabulate_integer_case (struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
582                        double weight)
583 {
584   struct freq *te;
585   size_t hash;
586   int j;
587
588   hash = 0;
589   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
590     {
591       /* Throw away fractional parts of values. */
592       hash = hash_int (case_num (c, pt->vars[j]), hash);
593     }
594
595   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct freq, node, hash, &pt->data)
596     {
597       for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
598         if ((int) case_num (c, pt->vars[j]) != (int) te->values[j].f)
599           goto no_match;
600
601       /* Found an existing entry. */
602       te->count += weight;
603       return;
604
605     no_match: ;
606     }
607
608   /* No existing entry.  Create a new one. */
609   te = xmalloc (table_entry_size (pt->n_vars));
610   te->count = weight;
611   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
612     te->values[j].f = (int) case_num (c, pt->vars[j]);
613   hmap_insert (&pt->data, &te->node, hash);
614 }
615
616 static void
617 tabulate_general_case (struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
618                        double weight)
619 {
620   struct freq *te;
621   size_t hash;
622   int j;
623
624   hash = 0;
625   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
626     {
627       const struct variable *var = pt->vars[j];
628       hash = value_hash (case_data (c, var), var_get_width (var), hash);
629     }
630
631   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct freq, node, hash, &pt->data)
632     {
633       for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
634         {
635           const struct variable *var = pt->vars[j];
636           if (!value_equal (case_data (c, var), &te->values[j],
637                             var_get_width (var)))
638             goto no_match;
639         }
640
641       /* Found an existing entry. */
642       te->count += weight;
643       return;
644
645     no_match: ;
646     }
647
648   /* No existing entry.  Create a new one. */
649   te = xmalloc (table_entry_size (pt->n_vars));
650   te->count = weight;
651   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
652     {
653       const struct variable *var = pt->vars[j];
654       value_clone (&te->values[j], case_data (c, var), var_get_width (var));
655     }
656   hmap_insert (&pt->data, &te->node, hash);
657 }
658 \f
659 /* Post-data reading calculations. */
660
661 static int compare_table_entry_vars_3way (const struct freq *a,
662                                           const struct freq *b,
663                                           const struct pivot_table *pt,
664                                           int idx0, int idx1);
665 static int compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_,
666                                      const void *pt_);
667 static int compare_table_entry_3way_inv (const void *ap_, const void *bp_,
668                                      const void *pt_);
669
670 static void enum_var_values (const struct pivot_table *, int var_idx,
671                              union value **valuesp, int *n_values, bool descending);
672 static void output_pivot_table (struct crosstabs_proc *,
673                                 struct pivot_table *);
674 static void make_pivot_table_subset (struct pivot_table *pt,
675                                      size_t row0, size_t row1,
676                                      struct pivot_table *subset);
677 static void make_summary_table (struct crosstabs_proc *);
678 static bool find_crosstab (struct pivot_table *, size_t *row0p, size_t *row1p);
679
680 static void
681 postcalc (struct crosstabs_proc *proc)
682 {
683   struct pivot_table *pt;
684
685   /* Convert hash tables into sorted arrays of entries. */
686   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
687     {
688       struct freq *e;
689       size_t i;
690
691       pt->n_entries = hmap_count (&pt->data);
692       pt->entries = xnmalloc (pt->n_entries, sizeof *pt->entries);
693       i = 0;
694       HMAP_FOR_EACH (e, struct freq, node, &pt->data)
695         pt->entries[i++] = e;
696       hmap_destroy (&pt->data);
697
698       sort (pt->entries, pt->n_entries, sizeof *pt->entries,
699             proc->descending ? compare_table_entry_3way_inv : compare_table_entry_3way,
700             pt);
701
702     }
703
704   make_summary_table (proc);
705
706   /* Output each pivot table. */
707   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
708     {
709       if (proc->pivot || pt->n_vars == 2)
710         output_pivot_table (proc, pt);
711       else
712         {
713           size_t row0 = 0, row1 = 0;
714           while (find_crosstab (pt, &row0, &row1))
715             {
716               struct pivot_table subset;
717               make_pivot_table_subset (pt, row0, row1, &subset);
718               output_pivot_table (proc, &subset);
719             }
720         }
721       if (proc->barchart)
722         chart_item_submit 
723           (barchart_create (pt->vars, pt->n_vars, _("Count"), pt->entries, pt->n_entries));
724     }
725
726   /* Free output and prepare for next split file. */
727   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
728     {
729       size_t i;
730
731       pt->missing = 0.0;
732
733       /* Free the members that were allocated in this function(and the values
734          owned by the entries.
735
736          The other pointer members are either both allocated and destroyed at a
737          lower level (in output_pivot_table), or both allocated and destroyed
738          at a higher level (in crs_custom_tables and free_proc,
739          respectively). */
740       for (i = 0; i < pt->n_vars; i++)
741         {
742           int width = var_get_width (pt->vars[i]);
743           if (value_needs_init (width))
744             {
745               size_t j;
746
747               for (j = 0; j < pt->n_entries; j++)
748                 value_destroy (&pt->entries[j]->values[i], width);
749             }
750         }
751
752       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
753         free (pt->entries[i]);
754       free (pt->entries);
755     }
756 }
757
758 static void
759 make_pivot_table_subset (struct pivot_table *pt, size_t row0, size_t row1,
760                          struct pivot_table *subset)
761 {
762   *subset = *pt;
763   if (pt->n_vars > 2)
764     {
765       assert (pt->n_consts == 0);
766       subset->missing = pt->missing;
767       subset->n_vars = 2;
768       subset->vars = pt->vars;
769       subset->n_consts = pt->n_vars - 2;
770       subset->const_vars = pt->vars + 2;
771       subset->const_values = &pt->entries[row0]->values[2];
772     }
773   subset->entries = &pt->entries[row0];
774   subset->n_entries = row1 - row0;
775 }
776
777 static int
778 compare_table_entry_var_3way (const struct freq *a,
779                               const struct freq *b,
780                               const struct pivot_table *pt,
781                               int idx)
782 {
783   return value_compare_3way (&a->values[idx], &b->values[idx],
784                              var_get_width (pt->vars[idx]));
785 }
786
787 static int
788 compare_table_entry_vars_3way (const struct freq *a,
789                                const struct freq *b,
790                                const struct pivot_table *pt,
791                                int idx0, int idx1)
792 {
793   int i;
794
795   for (i = idx1 - 1; i >= idx0; i--)
796     {
797       int cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, i);
798       if (cmp != 0)
799         return cmp;
800     }
801   return 0;
802 }
803
804 /* Compare the struct freq at *AP to the one at *BP and
805    return a strcmp()-type result. */
806 static int
807 compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_, const void *pt_)
808 {
809   const struct freq *const *ap = ap_;
810   const struct freq *const *bp = bp_;
811   const struct freq *a = *ap;
812   const struct freq *b = *bp;
813   const struct pivot_table *pt = pt_;
814   int cmp;
815
816   cmp = compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars);
817   if (cmp != 0)
818     return cmp;
819
820   cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, ROW_VAR);
821   if (cmp != 0)
822     return cmp;
823
824   return compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, COL_VAR);
825 }
826
827 /* Inverted version of compare_table_entry_3way */
828 static int
829 compare_table_entry_3way_inv (const void *ap_, const void *bp_, const void *pt_)
830 {
831   return -compare_table_entry_3way (ap_, bp_, pt_);
832 }
833
834 static int
835 find_first_difference (const struct pivot_table *pt, size_t row)
836 {
837   if (row == 0)
838     return pt->n_vars - 1;
839   else
840     {
841       const struct freq *a = pt->entries[row];
842       const struct freq *b = pt->entries[row - 1];
843       int col;
844
845       for (col = pt->n_vars - 1; col >= 0; col--)
846         if (compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, col))
847           return col;
848       NOT_REACHED ();
849     }
850 }
851
852 /* Output a table summarizing the cases processed. */
853 static void
854 make_summary_table (struct crosstabs_proc *proc)
855 {
856   struct tab_table *summary;
857   struct pivot_table *pt;
858   struct string name;
859   int i;
860
861   summary = tab_create (7, 3 + proc->n_pivots);
862   tab_set_format (summary, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
863   tab_title (summary, _("Summary."));
864   tab_headers (summary, 1, 0, 3, 0);
865   tab_joint_text (summary, 1, 0, 6, 0, TAB_CENTER, _("Cases"));
866   tab_joint_text (summary, 1, 1, 2, 1, TAB_CENTER, _("Valid"));
867   tab_joint_text (summary, 3, 1, 4, 1, TAB_CENTER, _("Missing"));
868   tab_joint_text (summary, 5, 1, 6, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
869   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 1);
870   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 2);
871   tab_vline (summary, TAL_1, 3, 1, 1);
872   tab_vline (summary, TAL_1, 5, 1, 1);
873   for (i = 0; i < 3; i++)
874     {
875       tab_text (summary, 1 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("N"));
876       tab_text (summary, 2 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("Percent"));
877     }
878   tab_offset (summary, 0, 3);
879
880   ds_init_empty (&name);
881   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
882     {
883       double valid;
884       double n[3];
885       size_t i;
886
887       tab_hline (summary, TAL_1, 0, 6, 0);
888
889       ds_clear (&name);
890       for (i = 0; i < pt->n_vars; i++)
891         {
892           if (i > 0)
893             ds_put_cstr (&name, " * ");
894           ds_put_cstr (&name, var_to_string (pt->vars[i]));
895         }
896       tab_text (summary, 0, 0, TAB_LEFT, ds_cstr (&name));
897
898       valid = 0.;
899       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
900         valid += pt->entries[i]->count;
901
902       n[0] = valid;
903       n[1] = pt->missing;
904       n[2] = n[0] + n[1];
905       for (i = 0; i < 3; i++)
906         {
907           tab_double (summary, i * 2 + 1, 0, TAB_RIGHT, n[i], NULL, RC_WEIGHT);
908           tab_text_format (summary, i * 2 + 2, 0, TAB_RIGHT, "%.1f%%",
909                            n[i] / n[2] * 100.);
910         }
911
912       tab_next_row (summary);
913     }
914   ds_destroy (&name);
915
916   submit (NULL, summary);
917 }
918 \f
919 /* Output. */
920
921 static struct tab_table *create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *,
922                                                 struct pivot_table *);
923 static struct tab_table *create_chisq_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *);
924 static struct tab_table *create_sym_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *);
925 static struct tab_table *create_risk_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *);
926 static struct tab_table *create_direct_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *);
927 static void display_dimensions (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
928                                 struct tab_table *, int first_difference);
929 static void display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *,
930                                      struct pivot_table *,
931                                      struct tab_table *);
932 static void display_chisq (struct pivot_table *, struct tab_table *,
933                            bool *showed_fisher);
934 static void display_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
935                                struct tab_table *);
936 static void display_risk (struct pivot_table *, struct tab_table *);
937 static void display_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
938                                  struct tab_table *);
939 static void table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
940                                  struct tab_table *table, int c, int r,
941                                  unsigned char opt, const union value *v,
942                                  const struct variable *var);
943 static void delete_missing (struct pivot_table *);
944 static void build_matrix (struct pivot_table *);
945
946 /* Output pivot table PT in the context of PROC. */
947 static void
948 output_pivot_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
949 {
950   struct tab_table *table = NULL; /* Crosstabulation table. */
951   struct tab_table *chisq = NULL; /* Chi-square table. */
952   bool showed_fisher = false;
953   struct tab_table *sym = NULL;   /* Symmetric measures table. */
954   struct tab_table *risk = NULL;  /* Risk estimate table. */
955   struct tab_table *direct = NULL; /* Directional measures table. */
956   size_t row0, row1;
957
958   enum_var_values (pt, COL_VAR, &pt->cols, &pt->n_cols, proc->descending);
959
960   if (pt->n_cols == 0)
961     {
962       struct string vars;
963       int i;
964
965       ds_init_cstr (&vars, var_to_string (pt->vars[0]));
966       for (i = 1; i < pt->n_vars; i++)
967         ds_put_format (&vars, " * %s", var_to_string (pt->vars[i]));
968
969       /* TRANSLATORS: The %s here describes a crosstabulation.  It takes the
970          form "var1 * var2 * var3 * ...".  */
971       msg (SW, _("Crosstabulation %s contained no non-missing cases."),
972            ds_cstr (&vars));
973
974       ds_destroy (&vars);
975       free (pt->cols);
976       return;
977     }
978
979   if (proc->cells)
980     table = create_crosstab_table (proc, pt);
981   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CHISQ))
982     chisq = create_chisq_table (proc, pt);
983   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)
984                           | (1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
985                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_CORR)
986                           | (1u << CRS_ST_KAPPA)))
987     sym = create_sym_table (proc, pt);
988   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_RISK))
989     risk = create_risk_table (proc, pt);
990   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_LAMBDA) | (1u << CRS_ST_UC)
991                           | (1u << CRS_ST_D) | (1u << CRS_ST_ETA)))
992     direct = create_direct_table (proc, pt);
993
994   row0 = row1 = 0;
995   while (find_crosstab (pt, &row0, &row1))
996     {
997       struct pivot_table x;
998       int first_difference;
999
1000       make_pivot_table_subset (pt, row0, row1, &x);
1001
1002       /* Find all the row variable values. */
1003       enum_var_values (&x, ROW_VAR, &x.rows, &x.n_rows, proc->descending);
1004
1005       if (size_overflow_p (xtimes (xtimes (x.n_rows, x.n_cols),
1006                                    sizeof (double))))
1007         xalloc_die ();
1008       x.row_tot = xmalloc (x.n_rows * sizeof *x.row_tot);
1009       x.col_tot = xmalloc (x.n_cols * sizeof *x.col_tot);
1010       x.mat = xmalloc (x.n_rows * x.n_cols * sizeof *x.mat);
1011
1012       /* Allocate table space for the matrix. */
1013       if (table
1014           && tab_row (table) + (x.n_rows + 1) * proc->n_cells > tab_nr (table))
1015         tab_realloc (table, -1,
1016                      MAX (tab_nr (table) + (x.n_rows + 1) * proc->n_cells,
1017                           tab_nr (table) * pt->n_entries / x.n_entries));
1018
1019       build_matrix (&x);
1020
1021       /* Find the first variable that differs from the last subtable. */
1022       first_difference = find_first_difference (pt, row0);
1023       if (table)
1024         {
1025           display_dimensions (proc, &x, table, first_difference);
1026           display_crosstabulation (proc, &x, table);
1027         }
1028
1029       if (proc->exclude == MV_NEVER)
1030         delete_missing (&x);
1031
1032       if (chisq)
1033         {
1034           display_dimensions (proc, &x, chisq, first_difference);
1035           display_chisq (&x, chisq, &showed_fisher);
1036         }
1037       if (sym)
1038         {
1039           display_dimensions (proc, &x, sym, first_difference);
1040           display_symmetric (proc, &x, sym);
1041         }
1042       if (risk)
1043         {
1044           display_dimensions (proc, &x, risk, first_difference);
1045           display_risk (&x, risk);
1046         }
1047       if (direct)
1048         {
1049           display_dimensions (proc, &x, direct, first_difference);
1050           display_directional (proc, &x, direct);
1051         }
1052
1053       /* Free the parts of x that are not owned by pt.  In
1054          particular we must not free x.cols, which is the same as
1055          pt->cols, which is freed at the end of this function. */
1056       free (x.rows);
1057
1058       free (x.mat);
1059       free (x.row_tot);
1060       free (x.col_tot);
1061     }
1062
1063   submit (NULL, table);
1064
1065   if (chisq)
1066     {
1067       if (!showed_fisher)
1068         tab_resize (chisq, 4 + (pt->n_vars - 2), -1);
1069       submit (pt, chisq);
1070     }
1071
1072   submit (pt, sym);
1073   submit (pt, risk);
1074   submit (pt, direct);
1075
1076   free (pt->cols);
1077 }
1078
1079 static void
1080 build_matrix (struct pivot_table *x)
1081 {
1082   const int col_var_width = var_get_width (x->vars[COL_VAR]);
1083   const int row_var_width = var_get_width (x->vars[ROW_VAR]);
1084   int col, row;
1085   double *mp;
1086   struct freq **p;
1087
1088   mp = x->mat;
1089   col = row = 0;
1090   for (p = x->entries; p < &x->entries[x->n_entries]; p++)
1091     {
1092       const struct freq *te = *p;
1093
1094       while (!value_equal (&x->rows[row], &te->values[ROW_VAR], row_var_width))
1095         {
1096           for (; col < x->n_cols; col++)
1097             *mp++ = 0.0;
1098           col = 0;
1099           row++;
1100         }
1101
1102       while (!value_equal (&x->cols[col], &te->values[COL_VAR], col_var_width))
1103         {
1104           *mp++ = 0.0;
1105           col++;
1106         }
1107
1108       *mp++ = te->count;
1109       if (++col >= x->n_cols)
1110         {
1111           col = 0;
1112           row++;
1113         }
1114     }
1115   while (mp < &x->mat[x->n_cols * x->n_rows])
1116     *mp++ = 0.0;
1117   assert (mp == &x->mat[x->n_cols * x->n_rows]);
1118
1119   /* Column totals, row totals, ns_rows. */
1120   mp = x->mat;
1121   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1122     x->col_tot[col] = 0.0;
1123   for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1124     x->row_tot[row] = 0.0;
1125   x->ns_rows = 0;
1126   for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1127     {
1128       bool row_is_empty = true;
1129       for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1130         {
1131           if (*mp != 0.0)
1132             {
1133               row_is_empty = false;
1134               x->col_tot[col] += *mp;
1135               x->row_tot[row] += *mp;
1136             }
1137           mp++;
1138         }
1139       if (!row_is_empty)
1140         x->ns_rows++;
1141     }
1142   assert (mp == &x->mat[x->n_cols * x->n_rows]);
1143
1144   /* ns_cols. */
1145   x->ns_cols = 0;
1146   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1147     for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1148       if (x->mat[col + row * x->n_cols] != 0.0)
1149         {
1150           x->ns_cols++;
1151           break;
1152         }
1153
1154   /* Grand total. */
1155   x->total = 0.0;
1156   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1157     x->total += x->col_tot[col];
1158 }
1159
1160 static struct tab_table *
1161 create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1162 {
1163   struct tuple
1164     {
1165       int value;
1166       const char *name;
1167     };
1168   static const struct tuple names[] =
1169     {
1170       {CRS_CL_COUNT, N_("count")},
1171       {CRS_CL_ROW, N_("row %")},
1172       {CRS_CL_COLUMN, N_("column %")},
1173       {CRS_CL_TOTAL, N_("total %")},
1174       {CRS_CL_EXPECTED, N_("expected")},
1175       {CRS_CL_RESIDUAL, N_("residual")},
1176       {CRS_CL_SRESIDUAL, N_("std. resid.")},
1177       {CRS_CL_ASRESIDUAL, N_("adj. resid.")},
1178     };
1179   const int n_names = sizeof names / sizeof *names;
1180   const struct tuple *t;
1181
1182   struct tab_table *table;
1183   struct string title;
1184   struct pivot_table x;
1185
1186   int i;
1187
1188   make_pivot_table_subset (pt, 0, 0, &x);
1189
1190   table = tab_create (x.n_consts + 1 + x.n_cols + 1,
1191                       (x.n_entries / x.n_cols) * 3 / 2 * proc->n_cells + 10);
1192   tab_headers (table, x.n_consts + 1, 0, 2, 0);
1193   tab_set_format (table, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
1194
1195   /* First header line. */
1196   tab_joint_text (table, x.n_consts + 1, 0,
1197                   (x.n_consts + 1) + (x.n_cols - 1), 0,
1198                   TAB_CENTER | TAT_TITLE, var_to_string (x.vars[COL_VAR]));
1199
1200   tab_hline (table, TAL_1, x.n_consts + 1,
1201              x.n_consts + 2 + x.n_cols - 2, 1);
1202
1203   /* Second header line. */
1204   for (i = 2; i < x.n_consts + 2; i++)
1205     tab_joint_text (table, x.n_consts + 2 - i - 1, 0,
1206                     x.n_consts + 2 - i - 1, 1,
1207                     TAB_RIGHT | TAT_TITLE, var_to_string (x.vars[i]));
1208   tab_text (table, x.n_consts + 2 - 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1209             var_to_string (x.vars[ROW_VAR]));
1210   for (i = 0; i < x.n_cols; i++)
1211     table_value_missing (proc, table, x.n_consts + 2 + i - 1, 1, TAB_RIGHT,
1212                          &x.cols[i], x.vars[COL_VAR]);
1213   tab_text (table, x.n_consts + 2 + x.n_cols - 1, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
1214
1215   tab_hline (table, TAL_1, 0, x.n_consts + 2 + x.n_cols - 1, 2);
1216   tab_vline (table, TAL_1, x.n_consts + 2 + x.n_cols - 1, 0, 1);
1217
1218   /* Title. */
1219   ds_init_empty (&title);
1220   for (i = 0; i < x.n_consts + 2; i++)
1221     {
1222       if (i)
1223         ds_put_cstr (&title, " * ");
1224       ds_put_cstr (&title, var_to_string (x.vars[i]));
1225     }
1226   for (i = 0; i < pt->n_consts; i++)
1227     {
1228       const struct variable *var = pt->const_vars[i];
1229       char *s;
1230
1231       ds_put_format (&title, ", %s=", var_to_string (var));
1232
1233       /* Insert the formatted value of VAR without any leading spaces. */
1234       s = data_out (&pt->const_values[i], var_get_encoding (var),
1235                     var_get_print_format (var));
1236       ds_put_cstr (&title, s + strspn (s, " "));
1237       free (s);
1238     }
1239
1240   ds_put_cstr (&title, " [");
1241   i = 0;
1242   for (t = names; t < &names[n_names]; t++)
1243     if (proc->cells & (1u << t->value))
1244       {
1245         if (i++)
1246           ds_put_cstr (&title, ", ");
1247         ds_put_cstr (&title, gettext (t->name));
1248       }
1249   ds_put_cstr (&title, "].");
1250
1251   tab_title (table, "%s", ds_cstr (&title));
1252   ds_destroy (&title);
1253
1254   tab_offset (table, 0, 2);
1255   return table;
1256 }
1257
1258 static struct tab_table *
1259 create_chisq_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1260 {
1261   struct tab_table *chisq;
1262
1263   chisq = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1264                       pt->n_entries / pt->n_cols * 3 / 2 * N_CHISQ + 10);
1265   tab_headers (chisq, 1 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1266   tab_set_format (chisq, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
1267
1268   tab_title (chisq, _("Chi-square tests."));
1269
1270   tab_offset (chisq, pt->n_vars - 2, 0);
1271   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1272   tab_text (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1273   tab_text (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("df"));
1274   tab_text (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1275             _("Asymp. Sig. (2-tailed)"));
1276   tab_text_format (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1277             _("Exact Sig. (%d-tailed)"), 2);
1278   tab_text_format (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1279             _("Exact Sig. (%d-tailed)"), 1);
1280   tab_offset (chisq, 0, 1);
1281
1282   return chisq;
1283 }
1284
1285 /* Symmetric measures. */
1286 static struct tab_table *
1287 create_sym_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1288 {
1289   struct tab_table *sym;
1290
1291   sym = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1292                     pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10);
1293
1294   tab_set_format (sym, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
1295
1296   tab_headers (sym, 2 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1297   tab_title (sym, _("Symmetric measures."));
1298
1299   tab_offset (sym, pt->n_vars - 2, 0);
1300   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1301   tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1302   tab_text (sym, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1303   tab_text (sym, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1304   tab_text (sym, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1305   tab_text (sym, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1306   tab_offset (sym, 0, 1);
1307
1308   return sym;
1309 }
1310
1311 /* Risk estimate. */
1312 static struct tab_table *
1313 create_risk_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1314 {
1315   struct tab_table *risk;
1316
1317   risk = tab_create (4 + (pt->n_vars - 2), pt->n_entries / pt->n_cols * 4 + 10);
1318   tab_headers (risk, 1 + pt->n_vars - 2, 0, 2, 0);
1319   tab_title (risk, _("Risk estimate."));
1320   tab_set_format (risk, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
1321
1322   tab_offset (risk, pt->n_vars - 2, 0);
1323   tab_joint_text_format (risk, 2, 0, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE,
1324                          _("95%% Confidence Interval"));
1325   tab_text (risk, 0, 1, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1326   tab_text (risk, 1, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1327   tab_text (risk, 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Lower"));
1328   tab_text (risk, 3, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Upper"));
1329   tab_hline (risk, TAL_1, 2, 3, 1);
1330   tab_vline (risk, TAL_1, 2, 0, 1);
1331   tab_offset (risk, 0, 2);
1332
1333   return risk;
1334 }
1335
1336 /* Directional measures. */
1337 static struct tab_table *
1338 create_direct_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1339 {
1340   struct tab_table *direct;
1341
1342   direct = tab_create (7 + (pt->n_vars - 2),
1343                        pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10);
1344   tab_headers (direct, 3 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1345   tab_title (direct, _("Directional measures."));
1346   tab_set_format (direct, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
1347
1348   tab_offset (direct, pt->n_vars - 2, 0);
1349   tab_text (direct, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1350   tab_text (direct, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1351   tab_text (direct, 2, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Type"));
1352   tab_text (direct, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1353   tab_text (direct, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1354   tab_text (direct, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1355   tab_text (direct, 6, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1356   tab_offset (direct, 0, 1);
1357
1358   return direct;
1359 }
1360
1361
1362 /* Delete missing rows and columns for statistical analysis when
1363    /MISSING=REPORT. */
1364 static void
1365 delete_missing (struct pivot_table *pt)
1366 {
1367   int r, c;
1368
1369   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1370     if (var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1371       {
1372         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1373           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1374         pt->ns_rows--;
1375       }
1376
1377
1378   for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1379     if (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1380       {
1381         for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1382           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1383         pt->ns_cols--;
1384       }
1385 }
1386
1387 /* Prepare table T for submission, and submit it. */
1388 static void
1389 submit (struct pivot_table *pt, struct tab_table *t)
1390 {
1391   int i;
1392
1393   if (t == NULL)
1394     return;
1395
1396   tab_resize (t, -1, 0);
1397   if (tab_nr (t) == tab_t (t))
1398     {
1399       table_unref (&t->table);
1400       return;
1401     }
1402   tab_offset (t, 0, 0);
1403   if (pt != NULL)
1404     for (i = 2; i < pt->n_vars; i++)
1405       tab_text (t, pt->n_vars - i - 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1406                 var_to_string (pt->vars[i]));
1407   tab_box (t, TAL_2, TAL_2, -1, -1, 0, 0, tab_nc (t) - 1, tab_nr (t) - 1);
1408   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_1, tab_l (t), tab_t (t) - 1, tab_nc (t) - 1,
1409            tab_nr (t) - 1);
1410   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_GAP, 0, tab_t (t), tab_l (t) - 1,
1411            tab_nr (t) - 1);
1412   tab_vline (t, TAL_2, tab_l (t), 0, tab_nr (t) - 1);
1413
1414   tab_submit (t);
1415 }
1416
1417 static bool
1418 find_crosstab (struct pivot_table *pt, size_t *row0p, size_t *row1p)
1419 {
1420   size_t row0 = *row1p;
1421   size_t row1;
1422
1423   if (row0 >= pt->n_entries)
1424     return false;
1425
1426   for (row1 = row0 + 1; row1 < pt->n_entries; row1++)
1427     {
1428       struct freq *a = pt->entries[row0];
1429       struct freq *b = pt->entries[row1];
1430       if (compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars) != 0)
1431         break;
1432     }
1433   *row0p = row0;
1434   *row1p = row1;
1435   return true;
1436 }
1437
1438 /* Compares `union value's A_ and B_ and returns a strcmp()-like
1439    result.  WIDTH_ points to an int which is either 0 for a
1440    numeric value or a string width for a string value. */
1441 static int
1442 compare_value_3way (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1443 {
1444   const union value *a = a_;
1445   const union value *b = b_;
1446   const int *width = width_;
1447
1448   return value_compare_3way (a, b, *width);
1449 }
1450
1451 /* Inverted version of the above */
1452 static int
1453 compare_value_3way_inv (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1454 {
1455   return -compare_value_3way (a_, b_, width_);
1456 }
1457
1458
1459 /* Given an array of ENTRY_CNT table_entry structures starting at
1460    ENTRIES, creates a sorted list of the values that the variable
1461    with index VAR_IDX takes on.  The values are returned as a
1462    malloc()'d array stored in *VALUES, with the number of values
1463    stored in *VALUE_CNT.
1464
1465    The caller must eventually free *VALUES, but each pointer in *VALUES points
1466    to existing data not owned by *VALUES itself. */
1467 static void
1468 enum_var_values (const struct pivot_table *pt, int var_idx,
1469                  union value **valuesp, int *n_values, bool descending)
1470 {
1471   const struct variable *var = pt->vars[var_idx];
1472   const struct var_range *range = get_var_range (pt->proc, var);
1473   union value *values;
1474   size_t i;
1475
1476   if (range)
1477     {
1478       values = *valuesp = xnmalloc (range->count, sizeof *values);
1479       *n_values = range->count;
1480       for (i = 0; i < range->count; i++)
1481         values[i].f = range->min + i;
1482     }
1483   else
1484     {
1485       int width = var_get_width (var);
1486       struct hmapx_node *node;
1487       const union value *iter;
1488       struct hmapx set;
1489
1490       hmapx_init (&set);
1491       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
1492         {
1493           const struct freq *te = pt->entries[i];
1494           const union value *value = &te->values[var_idx];
1495           size_t hash = value_hash (value, width, 0);
1496
1497           HMAPX_FOR_EACH_WITH_HASH (iter, node, hash, &set)
1498             if (value_equal (iter, value, width))
1499               goto next_entry;
1500
1501           hmapx_insert (&set, (union value *) value, hash);
1502
1503         next_entry: ;
1504         }
1505
1506       *n_values = hmapx_count (&set);
1507       values = *valuesp = xnmalloc (*n_values, sizeof *values);
1508       i = 0;
1509       HMAPX_FOR_EACH (iter, node, &set)
1510         values[i++] = *iter;
1511       hmapx_destroy (&set);
1512
1513       sort (values, *n_values, sizeof *values,
1514             descending ? compare_value_3way_inv : compare_value_3way,
1515             &width);
1516     }
1517 }
1518
1519 /* Sets cell (C,R) in TABLE, with options OPT, to have a value taken
1520    from V, displayed with print format spec from variable VAR.  When
1521    in REPORT missing-value mode, missing values have an M appended. */
1522 static void
1523 table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
1524                      struct tab_table *table, int c, int r, unsigned char opt,
1525                      const union value *v, const struct variable *var)
1526 {
1527   const char *label = var_lookup_value_label (var, v);
1528   if (label != NULL)
1529     tab_text (table, c, r, TAB_LEFT, label);
1530   else
1531     {
1532       const struct fmt_spec *print = var_get_print_format (var);
1533       if (proc->exclude == MV_NEVER && var_is_value_missing (var, v, MV_USER))
1534         {
1535           char *s = data_out (v, dict_get_encoding (proc->dict), print);
1536           tab_text_format (table, c, r, opt, "%sM", s + strspn (s, " "));
1537           free (s);
1538         }
1539       else
1540         tab_value (table, c, r, opt, v, var, print);
1541     }
1542 }
1543
1544 /* Draws a line across TABLE at the current row to indicate the most
1545    major dimension variable with index FIRST_DIFFERENCE out of N_VARS
1546    that changed, and puts the values that changed into the table.  TB
1547    and PT must be the corresponding table_entry and crosstab,
1548    respectively. */
1549 static void
1550 display_dimensions (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1551                     struct tab_table *table, int first_difference)
1552 {
1553   tab_hline (table, TAL_1, pt->n_consts + pt->n_vars - first_difference - 1, tab_nc (table) - 1, 0);
1554
1555   for (; first_difference >= 2; first_difference--)
1556     table_value_missing (proc, table, pt->n_consts + pt->n_vars - first_difference - 1, 0,
1557                          TAB_RIGHT, &pt->entries[0]->values[first_difference],
1558                          pt->vars[first_difference]);
1559 }
1560
1561 /* Put VALUE into cell (C,R) of TABLE, suffixed with character
1562    SUFFIX if nonzero.  If MARK_MISSING is true the entry is
1563    additionally suffixed with a letter `M'. */
1564 static void
1565 format_cell_entry (struct tab_table *table, int c, int r, double value,
1566                    char suffix, bool mark_missing, const struct dictionary *dict)
1567 {
1568   union value v;
1569   char suffixes[3];
1570   int suffix_len;
1571   char *s;
1572
1573   v.f = value;
1574   s = data_out (&v, dict_get_encoding (dict), settings_get_format ());
1575
1576   suffix_len = 0;
1577   if (suffix != 0)
1578     suffixes[suffix_len++] = suffix;
1579   if (mark_missing)
1580     suffixes[suffix_len++] = 'M';
1581   suffixes[suffix_len] = '\0';
1582
1583   tab_text_format (table, c, r, TAB_RIGHT, "%s%s",
1584                    s + strspn (s, " "), suffixes);
1585
1586   free (s);
1587 }
1588
1589 /* Displays the crosstabulation table. */
1590 static void
1591 display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1592                          struct tab_table *table)
1593 {
1594   int last_row;
1595   int r, c, i;
1596   double *mp;
1597
1598   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1599     table_value_missing (proc, table, pt->n_consts + pt->n_vars - 2,
1600                          r * proc->n_cells, TAB_RIGHT, &pt->rows[r],
1601                          pt->vars[ROW_VAR]);
1602
1603   tab_text (table, pt->n_vars - 2, pt->n_rows * proc->n_cells,
1604             TAB_LEFT, _("Total"));
1605
1606   /* Put in the actual cells. */
1607   mp = pt->mat;
1608   tab_offset (table, pt->n_consts + pt->n_vars - 1, -1);
1609   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1610     {
1611       if (proc->n_cells > 1)
1612         tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1613       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1614         {
1615           bool mark_missing = false;
1616           double expected_value = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
1617           if (proc->exclude == MV_NEVER
1618               && (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER)
1619                   || var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f,
1620                                          MV_USER)))
1621             mark_missing = true;
1622           for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1623             {
1624               double v;
1625               int suffix = 0;
1626
1627               switch (proc->a_cells[i])
1628                 {
1629                 case CRS_CL_COUNT:
1630                   v = *mp;
1631                   break;
1632                 case CRS_CL_ROW:
1633                   v = *mp / pt->row_tot[r] * 100.;
1634                   suffix = '%';
1635                   break;
1636                 case CRS_CL_COLUMN:
1637                   v = *mp / pt->col_tot[c] * 100.;
1638                   suffix = '%';
1639                   break;
1640                 case CRS_CL_TOTAL:
1641                   v = *mp / pt->total * 100.;
1642                   suffix = '%';
1643                   break;
1644                 case CRS_CL_EXPECTED:
1645                   v = expected_value;
1646                   break;
1647                 case CRS_CL_RESIDUAL:
1648                   v = *mp - expected_value;
1649                   break;
1650                 case CRS_CL_SRESIDUAL:
1651                   v = (*mp - expected_value) / sqrt (expected_value);
1652                   break;
1653                 case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1654                   v = ((*mp - expected_value)
1655                        / sqrt (expected_value
1656                                * (1. - pt->row_tot[r] / pt->total)
1657                                * (1. - pt->col_tot[c] / pt->total)));
1658                   break;
1659                 default:
1660                   NOT_REACHED ();
1661                 }
1662               format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1663             }
1664
1665           mp++;
1666         }
1667
1668       tab_offset (table, -1, tab_row (table) + proc->n_cells);
1669     }
1670
1671   /* Row totals. */
1672   tab_offset (table, -1, tab_row (table) - proc->n_cells * pt->n_rows);
1673   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1674     {
1675       bool mark_missing = false;
1676
1677       if (proc->exclude == MV_NEVER
1678           && var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1679         mark_missing = true;
1680
1681       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1682         {
1683           char suffix = 0;
1684           double v;
1685
1686           switch (proc->a_cells[i])
1687             {
1688             case CRS_CL_COUNT:
1689               v = pt->row_tot[r];
1690               break;
1691             case CRS_CL_ROW:
1692               v = 100.0;
1693               suffix = '%';
1694               break;
1695             case CRS_CL_COLUMN:
1696               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1697               suffix = '%';
1698               break;
1699             case CRS_CL_TOTAL:
1700               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1701               suffix = '%';
1702               break;
1703             case CRS_CL_EXPECTED:
1704             case CRS_CL_RESIDUAL:
1705             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1706             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1707               v = 0.;
1708               break;
1709             default:
1710               NOT_REACHED ();
1711             }
1712
1713           format_cell_entry (table, pt->n_cols, 0, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1714           tab_next_row (table);
1715         }
1716     }
1717
1718   /* Column totals, grand total. */
1719   last_row = 0;
1720   if (proc->n_cells > 1)
1721     tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1722   for (c = 0; c <= pt->n_cols; c++)
1723     {
1724       double ct = c < pt->n_cols ? pt->col_tot[c] : pt->total;
1725       bool mark_missing = false;
1726       int i;
1727
1728       if (proc->exclude == MV_NEVER && c < pt->n_cols
1729           && var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1730         mark_missing = true;
1731
1732       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1733         {
1734           char suffix = 0;
1735           double v;
1736
1737           switch (proc->a_cells[i])
1738             {
1739             case CRS_CL_COUNT:
1740               v = ct;
1741               break;
1742             case CRS_CL_ROW:
1743               v = ct / pt->total * 100.;
1744               suffix = '%';
1745               break;
1746             case CRS_CL_COLUMN:
1747               v = 100.;
1748               suffix = '%';
1749               break;
1750             case CRS_CL_TOTAL:
1751               v = ct / pt->total * 100.;
1752               suffix = '%';
1753               break;
1754             case CRS_CL_EXPECTED:
1755             case CRS_CL_RESIDUAL:
1756             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1757             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1758               continue;
1759             default:
1760               NOT_REACHED ();
1761             }
1762
1763           format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1764         }
1765       last_row = i;
1766     }
1767
1768   tab_offset (table, -1, tab_row (table) + last_row);
1769   tab_offset (table, 0, -1);
1770 }
1771
1772 static void calc_r (struct pivot_table *,
1773                     double *PT, double *Y, double *, double *, double *);
1774 static void calc_chisq (struct pivot_table *,
1775                         double[N_CHISQ], int[N_CHISQ], double *, double *);
1776
1777 /* Display chi-square statistics. */
1778 static void
1779 display_chisq (struct pivot_table *pt, struct tab_table *chisq,
1780                bool *showed_fisher)
1781 {
1782   static const char *chisq_stats[N_CHISQ] =
1783     {
1784       N_("Pearson Chi-Square"),
1785       N_("Likelihood Ratio"),
1786       N_("Fisher's Exact Test"),
1787       N_("Continuity Correction"),
1788       N_("Linear-by-Linear Association"),
1789     };
1790   double chisq_v[N_CHISQ];
1791   double fisher1, fisher2;
1792   int df[N_CHISQ];
1793
1794   int i;
1795
1796   calc_chisq (pt, chisq_v, df, &fisher1, &fisher2);
1797
1798   tab_offset (chisq, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
1799
1800   for (i = 0; i < N_CHISQ; i++)
1801     {
1802       if ((i != 2 && chisq_v[i] == SYSMIS)
1803           || (i == 2 && fisher1 == SYSMIS))
1804         continue;
1805
1806       tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (chisq_stats[i]));
1807       if (i != 2)
1808         {
1809           tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, chisq_v[i], NULL, RC_OTHER);
1810           tab_double (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT, df[i], NULL, RC_WEIGHT);
1811           tab_double (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT,
1812                       gsl_cdf_chisq_Q (chisq_v[i], df[i]), NULL, RC_PVALUE);
1813         }
1814       else
1815         {
1816           *showed_fisher = true;
1817           tab_double (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT, fisher2, NULL, RC_PVALUE);
1818           tab_double (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT, fisher1, NULL, RC_PVALUE);
1819         }
1820       tab_next_row (chisq);
1821     }
1822
1823   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1824   tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, NULL, RC_WEIGHT);
1825   tab_next_row (chisq);
1826
1827   tab_offset (chisq, 0, -1);
1828 }
1829
1830 static int calc_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1831                            double[N_SYMMETRIC], double[N_SYMMETRIC],
1832                            double[N_SYMMETRIC],
1833                            double[3], double[3], double[3]);
1834
1835 /* Display symmetric measures. */
1836 static void
1837 display_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1838                    struct tab_table *sym)
1839 {
1840   static const char *categories[] =
1841     {
1842       N_("Nominal by Nominal"),
1843       N_("Ordinal by Ordinal"),
1844       N_("Interval by Interval"),
1845       N_("Measure of Agreement"),
1846     };
1847
1848   static const char *stats[N_SYMMETRIC] =
1849     {
1850       N_("Phi"),
1851       N_("Cramer's V"),
1852       N_("Contingency Coefficient"),
1853       N_("Kendall's tau-b"),
1854       N_("Kendall's tau-c"),
1855       N_("Gamma"),
1856       N_("Spearman Correlation"),
1857       N_("Pearson's R"),
1858       N_("Kappa"),
1859     };
1860
1861   static const int stats_categories[N_SYMMETRIC] =
1862     {
1863       0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 3,
1864     };
1865
1866   int last_cat = -1;
1867   double sym_v[N_SYMMETRIC], sym_ase[N_SYMMETRIC], sym_t[N_SYMMETRIC];
1868   double somers_d_v[3], somers_d_ase[3], somers_d_t[3];
1869   int i;
1870
1871   if (!calc_symmetric (proc, pt, sym_v, sym_ase, sym_t,
1872                        somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
1873     return;
1874
1875   tab_offset (sym, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
1876
1877   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
1878     {
1879       if (sym_v[i] == SYSMIS)
1880         continue;
1881
1882       if (stats_categories[i] != last_cat)
1883         {
1884           last_cat = stats_categories[i];
1885           tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (categories[last_cat]));
1886         }
1887
1888       tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT, gettext (stats[i]));
1889       tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, sym_v[i], NULL, RC_OTHER);
1890       if (sym_ase[i] != SYSMIS)
1891         tab_double (sym, 3, 0, TAB_RIGHT, sym_ase[i], NULL, RC_OTHER);
1892       if (sym_t[i] != SYSMIS)
1893         tab_double (sym, 4, 0, TAB_RIGHT, sym_t[i], NULL, RC_OTHER);
1894       /*tab_double (sym, 5, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (sym_v[i]), NULL, RC_PVALUE);*/
1895       tab_next_row (sym);
1896     }
1897
1898   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1899   tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, pt->total, NULL, RC_WEIGHT);
1900   tab_next_row (sym);
1901
1902   tab_offset (sym, 0, -1);
1903 }
1904
1905 static int calc_risk (struct pivot_table *,
1906                       double[], double[], double[], union value *);
1907
1908 /* Display risk estimate. */
1909 static void
1910 display_risk (struct pivot_table *pt, struct tab_table *risk)
1911 {
1912   char buf[256];
1913   double risk_v[3], lower[3], upper[3];
1914   union value c[2];
1915   int i;
1916
1917   if (!calc_risk (pt, risk_v, upper, lower, c))
1918     return;
1919
1920   tab_offset (risk, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
1921
1922   for (i = 0; i < 3; i++)
1923     {
1924       const struct variable *cv = pt->vars[COL_VAR];
1925       const struct variable *rv = pt->vars[ROW_VAR];
1926       int cvw = var_get_width (cv);
1927       int rvw = var_get_width (rv);
1928
1929       if (risk_v[i] == SYSMIS)
1930         continue;
1931
1932       switch (i)
1933         {
1934         case 0:
1935           if (var_is_numeric (cv))
1936             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%g / %g)"),
1937                      var_to_string (cv), c[0].f, c[1].f);
1938           else
1939             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%.*s / %.*s)"),
1940                      var_to_string (cv),
1941                      cvw, value_str (&c[0], cvw),
1942                      cvw, value_str (&c[1], cvw));
1943           break;
1944         case 1:
1945         case 2:
1946           if (var_is_numeric (rv))
1947             sprintf (buf, _("For cohort %s = %.*g"),
1948                      var_to_string (rv), DBL_DIG + 1, pt->rows[i - 1].f);
1949           else
1950             sprintf (buf, _("For cohort %s = %.*s"),
1951                      var_to_string (rv),
1952                      rvw, value_str (&pt->rows[i - 1], rvw));
1953           break;
1954         }
1955
1956       tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, buf);
1957       tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, risk_v[i], NULL, RC_OTHER);
1958       tab_double (risk, 2, 0, TAB_RIGHT, lower[i], NULL, RC_OTHER);
1959       tab_double (risk, 3, 0, TAB_RIGHT, upper[i], NULL, RC_OTHER);
1960       tab_next_row (risk);
1961     }
1962
1963   tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1964   tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, NULL, RC_WEIGHT);
1965   tab_next_row (risk);
1966
1967   tab_offset (risk, 0, -1);
1968 }
1969
1970 static int calc_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1971                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL],
1972                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL]);
1973
1974 /* Display directional measures. */
1975 static void
1976 display_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1977                      struct tab_table *direct)
1978 {
1979   static const char *categories[] =
1980     {
1981       N_("Nominal by Nominal"),
1982       N_("Ordinal by Ordinal"),
1983       N_("Nominal by Interval"),
1984     };
1985
1986   static const char *stats[] =
1987     {
1988       N_("Lambda"),
1989       N_("Goodman and Kruskal tau"),
1990       N_("Uncertainty Coefficient"),
1991       N_("Somers' d"),
1992       N_("Eta"),
1993     };
1994
1995   static const char *types[] =
1996     {
1997       N_("Symmetric"),
1998       N_("%s Dependent"),
1999       N_("%s Dependent"),
2000     };
2001
2002   static const int stats_categories[N_DIRECTIONAL] =
2003     {
2004       0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 2, 2,
2005     };
2006
2007   static const int stats_stats[N_DIRECTIONAL] =
2008     {
2009       0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4,
2010     };
2011
2012   static const int stats_types[N_DIRECTIONAL] =
2013     {
2014       0, 1, 2, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 1, 2,
2015     };
2016
2017   static const int *stats_lookup[] =
2018     {
2019       stats_categories,
2020       stats_stats,
2021       stats_types,
2022     };
2023
2024   static const char **stats_names[] =
2025     {
2026       categories,
2027       stats,
2028       types,
2029     };
2030
2031   int last[3] =
2032     {
2033       -1, -1, -1,
2034     };
2035
2036   double direct_v[N_DIRECTIONAL];
2037   double direct_ase[N_DIRECTIONAL];
2038   double direct_t[N_DIRECTIONAL];
2039   double sig[N_DIRECTIONAL];
2040
2041   int i;
2042
2043   if (!calc_directional (proc, pt, direct_v, direct_ase, direct_t, sig))
2044     return;
2045
2046   tab_offset (direct, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
2047
2048   for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2049     {
2050       if (direct_v[i] == SYSMIS)
2051         continue;
2052
2053       {
2054         int j;
2055
2056         for (j = 0; j < 3; j++)
2057           if (last[j] != stats_lookup[j][i])
2058             {
2059               if (j < 2)
2060                 tab_hline (direct, TAL_1, j, 6, 0);
2061
2062               for (; j < 3; j++)
2063                 {
2064                   const char *string;
2065                   int k = last[j] = stats_lookup[j][i];
2066
2067                   if (k == 0)
2068                     string = NULL;
2069                   else if (k == 1)
2070                     string = var_to_string (pt->vars[0]);
2071                   else
2072                     string = var_to_string (pt->vars[1]);
2073
2074                   tab_text_format (direct, j, 0, TAB_LEFT,
2075                                    gettext (stats_names[j][k]), string);
2076                 }
2077             }
2078       }
2079
2080       tab_double (direct, 3, 0, TAB_RIGHT, direct_v[i], NULL, RC_OTHER);
2081       if (direct_ase[i] != SYSMIS)
2082         tab_double (direct, 4, 0, TAB_RIGHT, direct_ase[i], NULL, RC_OTHER);
2083       if (direct_t[i] != SYSMIS)
2084         tab_double (direct, 5, 0, TAB_RIGHT, direct_t[i], NULL, RC_OTHER);
2085       tab_double (direct, 6, 0, TAB_RIGHT, sig[i], NULL, RC_PVALUE);
2086       tab_next_row (direct);
2087     }
2088
2089   tab_offset (direct, 0, -1);
2090 }
2091 \f
2092 /* Statistical calculations. */
2093
2094 /* Returns the value of the logarithm of gamma (factorial) function for an integer
2095    argument PT. */
2096 static double
2097 log_gamma_int (double pt)
2098 {
2099   double r = 0;
2100   int i;
2101
2102   for (i = 2; i < pt; i++)
2103     r += log(i);
2104
2105   return r;
2106 }
2107
2108 /* Calculate P_r as specified in _SPSS Statistical Algorithms_,
2109    Appendix 5. */
2110 static inline double
2111 Pr (int a, int b, int c, int d)
2112 {
2113   return exp (log_gamma_int (a + b + 1.) -  log_gamma_int (a + 1.)
2114             + log_gamma_int (c + d + 1.) - log_gamma_int (b + 1.)
2115             + log_gamma_int (a + c + 1.) - log_gamma_int (c + 1.)
2116             + log_gamma_int (b + d + 1.) - log_gamma_int (d + 1.)
2117             - log_gamma_int (a + b + c + d + 1.));
2118 }
2119
2120 /* Swap the contents of A and B. */
2121 static inline void
2122 swap (int *a, int *b)
2123 {
2124   int t = *a;
2125   *a = *b;
2126   *b = t;
2127 }
2128
2129 /* Calculate significance for Fisher's exact test as specified in
2130    _SPSS Statistical Algorithms_, Appendix 5. */
2131 static void
2132 calc_fisher (int a, int b, int c, int d, double *fisher1, double *fisher2)
2133 {
2134   int pt;
2135   double pn1;
2136
2137   if (MIN (c, d) < MIN (a, b))
2138     swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2139   if (MIN (b, d) < MIN (a, c))
2140     swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2141   if (b * c < a * d)
2142     {
2143       if (b < c)
2144         swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2145       else
2146         swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2147     }
2148
2149   pn1 = Pr (a, b, c, d);
2150   *fisher1 = pn1;
2151   for (pt = 1; pt <= a; pt++)
2152     {
2153       *fisher1 += Pr (a - pt, b + pt, c + pt, d - pt);
2154     }
2155
2156   *fisher2 = *fisher1;
2157
2158   for (pt = 1; pt <= b; pt++)
2159     {
2160       double p = Pr (a + pt, b - pt, c - pt, d + pt);
2161       if (p < pn1)
2162         *fisher2 += p;
2163     }
2164 }
2165
2166 /* Calculates chi-squares into CHISQ.  MAT is a matrix with N_COLS
2167    columns with values COLS and N_ROWS rows with values ROWS.  Values
2168    in the matrix sum to pt->total. */
2169 static void
2170 calc_chisq (struct pivot_table *pt,
2171             double chisq[N_CHISQ], int df[N_CHISQ],
2172             double *fisher1, double *fisher2)
2173 {
2174   int r, c;
2175
2176   chisq[0] = chisq[1] = 0.;
2177   chisq[2] = chisq[3] = chisq[4] = SYSMIS;
2178   *fisher1 = *fisher2 = SYSMIS;
2179
2180   df[0] = df[1] = (pt->ns_cols - 1) * (pt->ns_rows - 1);
2181
2182   if (pt->ns_rows <= 1 || pt->ns_cols <= 1)
2183     {
2184       chisq[0] = chisq[1] = SYSMIS;
2185       return;
2186     }
2187
2188   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2189     for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2190       {
2191         const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2192         const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2193         const double residual = freq - expected;
2194
2195         chisq[0] += residual * residual / expected;
2196         if (freq)
2197           chisq[1] += freq * log (expected / freq);
2198       }
2199
2200   if (chisq[0] == 0.)
2201     chisq[0] = SYSMIS;
2202
2203   if (chisq[1] != 0.)
2204     chisq[1] *= -2.;
2205   else
2206     chisq[1] = SYSMIS;
2207
2208   /* Calculate Yates and Fisher exact test. */
2209   if (pt->ns_cols == 2 && pt->ns_rows == 2)
2210     {
2211       double f11, f12, f21, f22;
2212
2213       {
2214         int nz_cols[2];
2215         int i, j;
2216
2217         for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2218           if (pt->col_tot[i] != 0.)
2219             {
2220               nz_cols[j++] = i;
2221               if (j == 2)
2222                 break;
2223             }
2224
2225         assert (j == 2);
2226
2227         f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2228         f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2229         f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2230         f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2231       }
2232
2233       /* Yates. */
2234       {
2235         const double pt_ = fabs (f11 * f22 - f12 * f21) - 0.5 * pt->total;
2236
2237         if (pt_ > 0.)
2238           chisq[3] = (pt->total * pow2 (pt_)
2239                       / (f11 + f12) / (f21 + f22)
2240                       / (f11 + f21) / (f12 + f22));
2241         else
2242           chisq[3] = 0.;
2243
2244         df[3] = 1.;
2245       }
2246
2247       /* Fisher. */
2248       calc_fisher (f11 + .5, f12 + .5, f21 + .5, f22 + .5, fisher1, fisher2);
2249     }
2250
2251   /* Calculate Mantel-Haenszel. */
2252   if (var_is_numeric (pt->vars[ROW_VAR]) && var_is_numeric (pt->vars[COL_VAR]))
2253     {
2254       double r, ase_0, ase_1;
2255       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &r, &ase_0, &ase_1);
2256
2257       chisq[4] = (pt->total - 1.) * r * r;
2258       df[4] = 1;
2259     }
2260 }
2261
2262 /* Calculate the value of Pearson's r.  r is stored into R, its T value into
2263    T, and standard error into ERROR.  The row and column values must be
2264    passed in PT and Y. */
2265 static void
2266 calc_r (struct pivot_table *pt,
2267         double *PT, double *Y, double *r, double *t, double *error)
2268 {
2269   double SX, SY, S, T;
2270   double Xbar, Ybar;
2271   double sum_XYf, sum_X2Y2f;
2272   double sum_Xr, sum_X2r;
2273   double sum_Yc, sum_Y2c;
2274   int i, j;
2275
2276   for (sum_X2Y2f = sum_XYf = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2277     for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2278       {
2279         double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2280         double product = PT[i] * Y[j];
2281         double temp = fij * product;
2282         sum_XYf += temp;
2283         sum_X2Y2f += temp * product;
2284       }
2285
2286   for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2287     {
2288       sum_Xr += PT[i] * pt->row_tot[i];
2289       sum_X2r += pow2 (PT[i]) * pt->row_tot[i];
2290     }
2291   Xbar = sum_Xr / pt->total;
2292
2293   for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
2294     {
2295       sum_Yc += Y[i] * pt->col_tot[i];
2296       sum_Y2c += Y[i] * Y[i] * pt->col_tot[i];
2297     }
2298   Ybar = sum_Yc / pt->total;
2299
2300   S = sum_XYf - sum_Xr * sum_Yc / pt->total;
2301   SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
2302   SY = sum_Y2c - pow2 (sum_Yc) / pt->total;
2303   T = sqrt (SX * SY);
2304   *r = S / T;
2305   *t = *r / sqrt (1 - pow2 (*r)) * sqrt (pt->total - 2);
2306
2307   {
2308     double s, c, y, t;
2309
2310     for (s = c = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2311       for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2312         {
2313           double Xresid, Yresid;
2314           double temp;
2315
2316           Xresid = PT[i] - Xbar;
2317           Yresid = Y[j] - Ybar;
2318           temp = (T * Xresid * Yresid
2319                   - ((S / (2. * T))
2320                      * (Xresid * Xresid * SY + Yresid * Yresid * SX)));
2321           y = pt->mat[j + i * pt->n_cols] * temp * temp - c;
2322           t = s + y;
2323           c = (t - s) - y;
2324           s = t;
2325         }
2326     *error = sqrt (s) / (T * T);
2327   }
2328 }
2329
2330 /* Calculate symmetric statistics and their asymptotic standard
2331    errors.  Returns 0 if none could be calculated. */
2332 static int
2333 calc_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2334                 double v[N_SYMMETRIC], double ase[N_SYMMETRIC],
2335                 double t[N_SYMMETRIC],
2336                 double somers_d_v[3], double somers_d_ase[3],
2337                 double somers_d_t[3])
2338 {
2339   int q, i;
2340
2341   q = MIN (pt->ns_rows, pt->ns_cols);
2342   if (q <= 1)
2343     return 0;
2344
2345   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
2346     v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2347
2348   /* Phi, Cramer's V, contingency coefficient. */
2349   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)))
2350     {
2351       double Xp = 0.;   /* Pearson chi-square. */
2352       int r, c;
2353
2354       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2355         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2356           {
2357             const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2358             const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2359             const double residual = freq - expected;
2360
2361             Xp += residual * residual / expected;
2362           }
2363
2364       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_PHI))
2365         {
2366           v[0] = sqrt (Xp / pt->total);
2367           v[1] = sqrt (Xp / (pt->total * (q - 1)));
2368         }
2369       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CC))
2370         v[2] = sqrt (Xp / (Xp + pt->total));
2371     }
2372
2373   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
2374                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_D)))
2375     {
2376       double *cum;
2377       double Dr, Dc;
2378       double P, Q;
2379       double btau_cum, ctau_cum, gamma_cum, d_yx_cum, d_xy_cum;
2380       double btau_var;
2381       int r, c;
2382
2383       Dr = Dc = pow2 (pt->total);
2384       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2385         Dr -= pow2 (pt->row_tot[r]);
2386       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2387         Dc -= pow2 (pt->col_tot[c]);
2388
2389       cum = xnmalloc (pt->n_cols * pt->n_rows, sizeof *cum);
2390       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2391         {
2392           double ct = 0.;
2393
2394           for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2395             cum[c + r * pt->n_cols] = ct += pt->mat[c + r * pt->n_cols];
2396         }
2397
2398       /* P and Q. */
2399       {
2400         int i, j;
2401         double Cij, Dij;
2402
2403         P = Q = 0.;
2404         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2405           {
2406             Cij = Dij = 0.;
2407
2408             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2409               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2410
2411             if (i > 0)
2412               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2413                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2414
2415             for (j = 0;;)
2416               {
2417                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2418                 P += fij * Cij;
2419                 Q += fij * Dij;
2420
2421                 if (++j == pt->n_cols)
2422                   break;
2423                 assert (j < pt->n_cols);
2424
2425                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2426                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2427
2428                 if (i > 0)
2429                   {
2430                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2431                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2432                   }
2433               }
2434           }
2435       }
2436
2437       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2438         v[3] = (P - Q) / sqrt (Dr * Dc);
2439       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2440         v[4] = (q * (P - Q)) / (pow2 (pt->total) * (q - 1));
2441       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2442         v[5] = (P - Q) / (P + Q);
2443
2444       /* ASE for tau-b, tau-c, gamma.  Calculations could be
2445          eliminated here, at expense of memory.  */
2446       {
2447         int i, j;
2448         double Cij, Dij;
2449
2450         btau_cum = ctau_cum = gamma_cum = d_yx_cum = d_xy_cum = 0.;
2451         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2452           {
2453             Cij = Dij = 0.;
2454
2455             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2456               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2457
2458             if (i > 0)
2459               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2460                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2461
2462             for (j = 0;;)
2463               {
2464                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2465
2466                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2467                   {
2468                     const double temp = (2. * sqrt (Dr * Dc) * (Cij - Dij)
2469                                          + v[3] * (pt->row_tot[i] * Dc
2470                                                    + pt->col_tot[j] * Dr));
2471                     btau_cum += fij * temp * temp;
2472                   }
2473
2474                 {
2475                   const double temp = Cij - Dij;
2476                   ctau_cum += fij * temp * temp;
2477                 }
2478
2479                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2480                   {
2481                     const double temp = Q * Cij - P * Dij;
2482                     gamma_cum += fij * temp * temp;
2483                   }
2484
2485                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2486                   {
2487                     d_yx_cum += fij * pow2 (Dr * (Cij - Dij)
2488                                             - (P - Q) * (pt->total - pt->row_tot[i]));
2489                     d_xy_cum += fij * pow2 (Dc * (Dij - Cij)
2490                                             - (Q - P) * (pt->total - pt->col_tot[j]));
2491                   }
2492
2493                 if (++j == pt->n_cols)
2494                   break;
2495                 assert (j < pt->n_cols);
2496
2497                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2498                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2499
2500                 if (i > 0)
2501                   {
2502                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2503                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2504                   }
2505               }
2506           }
2507       }
2508
2509       btau_var = ((btau_cum
2510                    - (pt->total * pow2 (pt->total * (P - Q) / sqrt (Dr * Dc) * (Dr + Dc))))
2511                   / pow2 (Dr * Dc));
2512       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2513         {
2514           ase[3] = sqrt (btau_var);
2515           t[3] = v[3] / (2 * sqrt ((ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total)
2516                                    / (Dr * Dc)));
2517         }
2518       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2519         {
2520           ase[4] = ((2 * q / ((q - 1) * pow2 (pt->total)))
2521                     * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2522           t[4] = v[4] / ase[4];
2523         }
2524       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2525         {
2526           ase[5] = ((4. / ((P + Q) * (P + Q))) * sqrt (gamma_cum));
2527           t[5] = v[5] / (2. / (P + Q)
2528                          * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2529         }
2530       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2531         {
2532           somers_d_v[0] = (P - Q) / (.5 * (Dc + Dr));
2533           somers_d_ase[0] = SYSMIS;
2534           somers_d_t[0] = (somers_d_v[0]
2535                            / (4 / (Dc + Dr)
2536                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2537           somers_d_v[1] = (P - Q) / Dc;
2538           somers_d_ase[1] = 2. / pow2 (Dc) * sqrt (d_xy_cum);
2539           somers_d_t[1] = (somers_d_v[1]
2540                            / (2. / Dc
2541                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2542           somers_d_v[2] = (P - Q) / Dr;
2543           somers_d_ase[2] = 2. / pow2 (Dr) * sqrt (d_yx_cum);
2544           somers_d_t[2] = (somers_d_v[2]
2545                            / (2. / Dr
2546                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2547         }
2548
2549       free (cum);
2550     }
2551
2552   /* Spearman correlation, Pearson's r. */
2553   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CORR))
2554     {
2555       double *R = xmalloc (sizeof *R * pt->n_rows);
2556       double *C = xmalloc (sizeof *C * pt->n_cols);
2557
2558       {
2559         double y, t, c = 0., s = 0.;
2560         int i = 0;
2561
2562         for (;;)
2563           {
2564             R[i] = s + (pt->row_tot[i] + 1.) / 2.;
2565             y = pt->row_tot[i] - c;
2566             t = s + y;
2567             c = (t - s) - y;
2568             s = t;
2569             if (++i == pt->n_rows)
2570               break;
2571             assert (i < pt->n_rows);
2572           }
2573       }
2574
2575       {
2576         double y, t, c = 0., s = 0.;
2577         int j = 0;
2578
2579         for (;;)
2580           {
2581             C[j] = s + (pt->col_tot[j] + 1.) / 2;
2582             y = pt->col_tot[j] - c;
2583             t = s + y;
2584             c = (t - s) - y;
2585             s = t;
2586             if (++j == pt->n_cols)
2587               break;
2588             assert (j < pt->n_cols);
2589           }
2590       }
2591
2592       calc_r (pt, R, C, &v[6], &t[6], &ase[6]);
2593
2594       free (R);
2595       free (C);
2596
2597       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &v[7], &t[7], &ase[7]);
2598     }
2599
2600   /* Cohen's kappa. */
2601   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_KAPPA) && pt->ns_rows == pt->ns_cols)
2602     {
2603       double ase_under_h0;
2604       double sum_fii, sum_rici, sum_fiiri_ci, sum_fijri_ci2, sum_riciri_ci;
2605       int i, j;
2606
2607       for (sum_fii = sum_rici = sum_fiiri_ci = sum_riciri_ci = 0., i = j = 0;
2608            i < pt->ns_rows; i++, j++)
2609         {
2610           double prod, sum;
2611
2612           while (pt->col_tot[j] == 0.)
2613             j++;
2614
2615           prod = pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j];
2616           sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2617
2618           sum_fii += pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2619           sum_rici += prod;
2620           sum_fiiri_ci += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum;
2621           sum_riciri_ci += prod * sum;
2622         }
2623       for (sum_fijri_ci2 = 0., i = 0; i < pt->ns_rows; i++)
2624         for (j = 0; j < pt->ns_cols; j++)
2625           {
2626             double sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2627             sum_fijri_ci2 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum * sum;
2628           }
2629
2630       v[8] = (pt->total * sum_fii - sum_rici) / (pow2 (pt->total) - sum_rici);
2631
2632       ase_under_h0 = sqrt ((pow2 (pt->total) * sum_rici
2633                             + sum_rici * sum_rici
2634                             - pt->total * sum_riciri_ci)
2635                            / (pt->total * (pow2 (pt->total) - sum_rici) * (pow2 (pt->total) - sum_rici)));
2636       
2637       ase[8] = sqrt (pt->total * (((sum_fii * (pt->total - sum_fii))
2638                                 / pow2 (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2639                                + ((2. * (pt->total - sum_fii)
2640                                    * (2. * sum_fii * sum_rici
2641                                       - pt->total * sum_fiiri_ci))
2642                                   / pow3 (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2643                                + (pow2 (pt->total - sum_fii)
2644                                   * (pt->total * sum_fijri_ci2 - 4.
2645                                      * sum_rici * sum_rici)
2646                                   / pow4 (pow2 (pt->total) - sum_rici))));
2647
2648       t[8] = v[8] / ase_under_h0;
2649     }
2650
2651   return 1;
2652 }
2653
2654 /* Calculate risk estimate. */
2655 static int
2656 calc_risk (struct pivot_table *pt,
2657            double *value, double *upper, double *lower, union value *c)
2658 {
2659   double f11, f12, f21, f22;
2660   double v;
2661
2662   {
2663     int i;
2664
2665     for (i = 0; i < 3; i++)
2666       value[i] = upper[i] = lower[i] = SYSMIS;
2667   }
2668
2669   if (pt->ns_rows != 2 || pt->ns_cols != 2)
2670     return 0;
2671
2672   {
2673     int nz_cols[2];
2674     int i, j;
2675
2676     for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2677       if (pt->col_tot[i] != 0.)
2678         {
2679           nz_cols[j++] = i;
2680           if (j == 2)
2681             break;
2682         }
2683
2684     assert (j == 2);
2685
2686     f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2687     f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2688     f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2689     f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2690
2691     c[0] = pt->cols[nz_cols[0]];
2692     c[1] = pt->cols[nz_cols[1]];
2693   }
2694
2695   value[0] = (f11 * f22) / (f12 * f21);
2696   v = sqrt (1. / f11 + 1. / f12 + 1. / f21 + 1. / f22);
2697   lower[0] = value[0] * exp (-1.960 * v);
2698   upper[0] = value[0] * exp (1.960 * v);
2699
2700   value[1] = (f11 * (f21 + f22)) / (f21 * (f11 + f12));
2701   v = sqrt ((f12 / (f11 * (f11 + f12)))
2702             + (f22 / (f21 * (f21 + f22))));
2703   lower[1] = value[1] * exp (-1.960 * v);
2704   upper[1] = value[1] * exp (1.960 * v);
2705
2706   value[2] = (f12 * (f21 + f22)) / (f22 * (f11 + f12));
2707   v = sqrt ((f11 / (f12 * (f11 + f12)))
2708             + (f21 / (f22 * (f21 + f22))));
2709   lower[2] = value[2] * exp (-1.960 * v);
2710   upper[2] = value[2] * exp (1.960 * v);
2711
2712   return 1;
2713 }
2714
2715 /* Calculate directional measures. */
2716 static int
2717 calc_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2718                   double v[N_DIRECTIONAL], double ase[N_DIRECTIONAL],
2719                   double t[N_DIRECTIONAL], double sig[N_DIRECTIONAL])
2720 {
2721   {
2722     int i;
2723
2724     for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2725       v[i] = ase[i] = t[i] = sig[i] = SYSMIS;
2726   }
2727
2728   /* Lambda. */
2729   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_LAMBDA))
2730     {
2731       double *fim = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim);
2732       int *fim_index = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim_index);
2733       double *fmj = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj);
2734       int *fmj_index = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj_index);
2735       double sum_fim, sum_fmj;
2736       double rm, cm;
2737       int rm_index, cm_index;
2738       int i, j;
2739
2740       /* Find maximum for each row and their sum. */
2741       for (sum_fim = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2742         {
2743           double max = pt->mat[i * pt->n_cols];
2744           int index = 0;
2745
2746           for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2747             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2748               {
2749                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2750                 index = j;
2751               }
2752
2753           sum_fim += fim[i] = max;
2754           fim_index[i] = index;
2755         }
2756
2757       /* Find maximum for each column. */
2758       for (sum_fmj = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2759         {
2760           double max = pt->mat[j];
2761           int index = 0;
2762
2763           for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2764             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2765               {
2766                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2767                 index = i;
2768               }
2769
2770           sum_fmj += fmj[j] = max;
2771           fmj_index[j] = index;
2772         }
2773
2774       /* Find maximum row total. */
2775       rm = pt->row_tot[0];
2776       rm_index = 0;
2777       for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2778         if (pt->row_tot[i] > rm)
2779           {
2780             rm = pt->row_tot[i];
2781             rm_index = i;
2782           }
2783
2784       /* Find maximum column total. */
2785       cm = pt->col_tot[0];
2786       cm_index = 0;
2787       for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2788         if (pt->col_tot[j] > cm)
2789           {
2790             cm = pt->col_tot[j];
2791             cm_index = j;
2792           }
2793
2794       v[0] = (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / (2. * pt->total - rm - cm);
2795       v[1] = (sum_fmj - rm) / (pt->total - rm);
2796       v[2] = (sum_fim - cm) / (pt->total - cm);
2797
2798       /* ASE1 for Y given PT. */
2799       {
2800         double accum;
2801
2802         accum = 0.;
2803         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2804           if (cm_index == fim_index[i])
2805             accum += fim[i];
2806         ase[2] = sqrt ((pt->total - sum_fim) * (sum_fim + cm - 2. * accum)
2807                        / pow3 (pt->total - cm));
2808       }
2809
2810       /* ASE0 for Y given PT. */
2811       {
2812         double accum;
2813
2814         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2815           if (cm_index != fim_index[i])
2816             accum += (pt->mat[i * pt->n_cols + fim_index[i]]
2817                       + pt->mat[i * pt->n_cols + cm_index]);
2818         t[2] = v[2] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fim - cm) / pt->total) / (pt->total - cm));
2819       }
2820
2821       /* ASE1 for PT given Y. */
2822       {
2823         double accum;
2824
2825         accum = 0.;
2826         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2827           if (rm_index == fmj_index[j])
2828             accum += fmj[j];
2829         ase[1] = sqrt ((pt->total - sum_fmj) * (sum_fmj + rm - 2. * accum)
2830                        / pow3 (pt->total - rm));
2831       }
2832
2833       /* ASE0 for PT given Y. */
2834       {
2835         double accum;
2836
2837         for (accum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2838           if (rm_index != fmj_index[j])
2839             accum += (pt->mat[j + pt->n_cols * fmj_index[j]]
2840                       + pt->mat[j + pt->n_cols * rm_index]);
2841         t[1] = v[1] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fmj - rm) / pt->total) / (pt->total - rm));
2842       }
2843
2844       /* Symmetric ASE0 and ASE1. */
2845       {
2846         double accum0;
2847         double accum1;
2848
2849         for (accum0 = accum1 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2850           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2851             {
2852               int temp0 = (fmj_index[j] == i) + (fim_index[i] == j);
2853               int temp1 = (i == rm_index) + (j == cm_index);
2854               accum0 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * pow2 (temp0 - temp1);
2855               accum1 += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2856                          * pow2 (temp0 + (v[0] - 1.) * temp1));
2857             }
2858         ase[0] = sqrt (accum1 - 4. * pt->total * v[0] * v[0]) / (2. * pt->total - rm - cm);
2859         t[0] = v[0] / (sqrt (accum0 - pow2 (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / pt->total)
2860                        / (2. * pt->total - rm - cm));
2861       }
2862
2863       for (i = 0; i < 3; i++)
2864         sig[i] = 2 * gsl_cdf_ugaussian_Q (t[i]);
2865
2866       free (fim);
2867       free (fim_index);
2868       free (fmj);
2869       free (fmj_index);
2870
2871       /* Tau. */
2872       {
2873         double sum_fij2_ri, sum_fij2_ci;
2874         double sum_ri2, sum_cj2;
2875
2876         for (sum_fij2_ri = sum_fij2_ci = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2877           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2878             {
2879               double temp = pow2 (pt->mat[j + i * pt->n_cols]);
2880               sum_fij2_ri += temp / pt->row_tot[i];
2881               sum_fij2_ci += temp / pt->col_tot[j];
2882             }
2883
2884         for (sum_ri2 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2885           sum_ri2 += pow2 (pt->row_tot[i]);
2886
2887         for (sum_cj2 = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2888           sum_cj2 += pow2 (pt->col_tot[j]);
2889
2890         v[3] = (pt->total * sum_fij2_ci - sum_ri2) / (pow2 (pt->total) - sum_ri2);
2891         v[4] = (pt->total * sum_fij2_ri - sum_cj2) / (pow2 (pt->total) - sum_cj2);
2892       }
2893     }
2894
2895   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_UC))
2896     {
2897       double UX, UY, UXY, P;
2898       double ase1_yx, ase1_xy, ase1_sym;
2899       int i, j;
2900
2901       for (UX = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2902         if (pt->row_tot[i] > 0.)
2903           UX -= pt->row_tot[i] / pt->total * log (pt->row_tot[i] / pt->total);
2904
2905       for (UY = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2906         if (pt->col_tot[j] > 0.)
2907           UY -= pt->col_tot[j] / pt->total * log (pt->col_tot[j] / pt->total);
2908
2909       for (UXY = P = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2910         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2911           {
2912             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2913
2914             if (entry <= 0.)
2915               continue;
2916
2917             P += entry * pow2 (log (pt->col_tot[j] * pt->row_tot[i] / (pt->total * entry)));
2918             UXY -= entry / pt->total * log (entry / pt->total);
2919           }
2920
2921       for (ase1_yx = ase1_xy = ase1_sym = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2922         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2923           {
2924             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2925
2926             if (entry <= 0.)
2927               continue;
2928
2929             ase1_yx += entry * pow2 (UY * log (entry / pt->row_tot[i])
2930                                     + (UX - UXY) * log (pt->col_tot[j] / pt->total));
2931             ase1_xy += entry * pow2 (UX * log (entry / pt->col_tot[j])
2932                                     + (UY - UXY) * log (pt->row_tot[i] / pt->total));
2933             ase1_sym += entry * pow2 ((UXY
2934                                       * log (pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j] / pow2 (pt->total)))
2935                                      - (UX + UY) * log (entry / pt->total));
2936           }
2937
2938       v[5] = 2. * ((UX + UY - UXY) / (UX + UY));
2939       ase[5] = (2. / (pt->total * pow2 (UX + UY))) * sqrt (ase1_sym);
2940       t[5] = SYSMIS;
2941
2942       v[6] = (UX + UY - UXY) / UX;
2943       ase[6] = sqrt (ase1_xy) / (pt->total * UX * UX);
2944       t[6] = v[6] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UX));
2945
2946       v[7] = (UX + UY - UXY) / UY;
2947       ase[7] = sqrt (ase1_yx) / (pt->total * UY * UY);
2948       t[7] = v[7] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UY));
2949     }
2950
2951   /* Somers' D. */
2952   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2953     {
2954       double v_dummy[N_SYMMETRIC];
2955       double ase_dummy[N_SYMMETRIC];
2956       double t_dummy[N_SYMMETRIC];
2957       double somers_d_v[3];
2958       double somers_d_ase[3];
2959       double somers_d_t[3];
2960
2961       if (calc_symmetric (proc, pt, v_dummy, ase_dummy, t_dummy,
2962                           somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
2963         {
2964           int i;
2965           for (i = 0; i < 3; i++)
2966             {
2967               v[8 + i] = somers_d_v[i];
2968               ase[8 + i] = somers_d_ase[i];
2969               t[8 + i] = somers_d_t[i];
2970               sig[8 + i] = 2 * gsl_cdf_ugaussian_Q (fabs (somers_d_t[i]));
2971             }
2972         }
2973     }
2974
2975   /* Eta. */
2976   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_ETA))
2977     {
2978       {
2979         double sum_Xr, sum_X2r;
2980         double SX, SXW;
2981         int i, j;
2982
2983         for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2984           {
2985             sum_Xr += pt->rows[i].f * pt->row_tot[i];
2986             sum_X2r += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->row_tot[i];
2987           }
2988         SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
2989
2990         for (SXW = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2991           {
2992             double cum;
2993
2994             for (cum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2995               {
2996                 SXW += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2997                 cum += pt->rows[i].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2998               }
2999
3000             SXW -= cum * cum / pt->col_tot[j];
3001           }
3002         v[11] = sqrt (1. - SXW / SX);
3003       }
3004
3005       {
3006         double sum_Yc, sum_Y2c;
3007         double SY, SYW;
3008         int i, j;
3009
3010         for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
3011           {
3012             sum_Yc += pt->cols[i].f * pt->col_tot[i];
3013             sum_Y2c += pow2 (pt->cols[i].f) * pt->col_tot[i];
3014           }
3015         SY = sum_Y2c - sum_Yc * sum_Yc / pt->total;
3016
3017         for (SYW = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
3018           {
3019             double cum;
3020
3021             for (cum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
3022               {
3023                 SYW += pow2 (pt->cols[j].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3024                 cum += pt->cols[j].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3025               }
3026
3027             SYW -= cum * cum / pt->row_tot[i];
3028           }
3029         v[12] = sqrt (1. - SYW / SY);
3030       }
3031     }
3032
3033   return 1;
3034 }
3035
3036 /*
3037    Local Variables:
3038    mode: c
3039    End:
3040 */