b137e284968372f2c0580774522c994362252ad4
[pspp] / src / language / stats / crosstabs.q
1 /* PSPP - a program for statistical analysis.
2    Copyright (C) 1997-9, 2000, 2006, 2009, 2010 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
5    it under the terms of the GNU General Public License as published by
6    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
7    (at your option) any later version.
8
9    This program is distributed in the hope that it will be useful,
10    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12    GNU General Public License for more details.
13
14    You should have received a copy of the GNU General Public License
15    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. */
16
17 /* FIXME:
18
19    - Pearson's R (but not Spearman!) is off a little.
20    - T values for Spearman's R and Pearson's R are wrong.
21    - How to calculate significance of symmetric and directional measures?
22    - Asymmetric ASEs and T values for lambda are wrong.
23    - ASE of Goodman and Kruskal's tau is not calculated.
24    - ASE of symmetric somers' d is wrong.
25    - Approx. T of uncertainty coefficient is wrong.
26
27 */
28
29 #include <config.h>
30
31 #include <ctype.h>
32 #include <gsl/gsl_cdf.h>
33 #include <stdlib.h>
34 #include <stdio.h>
35
36 #include <data/case.h>
37 #include <data/casegrouper.h>
38 #include <data/casereader.h>
39 #include <data/data-out.h>
40 #include <data/dictionary.h>
41 #include <data/format.h>
42 #include <data/procedure.h>
43 #include <data/value-labels.h>
44 #include <data/variable.h>
45 #include <language/command.h>
46 #include <language/dictionary/split-file.h>
47 #include <language/lexer/lexer.h>
48 #include <language/lexer/variable-parser.h>
49 #include <libpspp/array.h>
50 #include <libpspp/assertion.h>
51 #include <libpspp/compiler.h>
52 #include <libpspp/hash.h>
53 #include <libpspp/hmap.h>
54 #include <libpspp/hmapx.h>
55 #include <libpspp/message.h>
56 #include <libpspp/misc.h>
57 #include <libpspp/pool.h>
58 #include <libpspp/str.h>
59 #include <output/tab.h>
60
61 #include "minmax.h"
62 #include "xalloc.h"
63 #include "xsize.h"
64
65 #include "gettext.h"
66 #define _(msgid) gettext (msgid)
67 #define N_(msgid) msgid
68
69 /* (headers) */
70
71 /* (specification)
72    crosstabs (crs_):
73      *^tables=custom;
74      +variables=custom;
75      missing=miss:!table/include/report;
76      +write[wr_]=none,cells,all;
77      +format=fmt:!labels/nolabels/novallabs,
78              val:!avalue/dvalue,
79              indx:!noindex/index,
80              tabl:!tables/notables,
81              box:!box/nobox,
82              pivot:!pivot/nopivot;
83      +cells[cl_]=count,expected,row,column,total,residual,sresidual,
84                  asresidual,all,none;
85      +statistics[st_]=chisq,phi,cc,lambda,uc,none,btau,ctau,risk,gamma,d,
86                       kappa,eta,corr,all.
87 */
88 /* (declarations) */
89 /* (functions) */
90
91 /* Number of chi-square statistics. */
92 #define N_CHISQ 5
93
94 /* Number of symmetric statistics. */
95 #define N_SYMMETRIC 9
96
97 /* Number of directional statistics. */
98 #define N_DIRECTIONAL 13
99
100 /* A single table entry for general mode. */
101 struct table_entry
102   {
103     struct hmap_node node;      /* Entry in hash table. */
104     double freq;                /* Frequency count. */
105     union value values[1];      /* Values. */
106   };
107
108 static size_t
109 table_entry_size (size_t n_values)
110 {
111   return (offsetof (struct table_entry, values)
112           + n_values * sizeof (union value));
113 }
114
115 /* Indexes into the 'vars' member of struct pivot_table and
116    struct crosstab member. */
117 enum
118   {
119     ROW_VAR = 0,                /* Row variable. */
120     COL_VAR = 1                 /* Column variable. */
121     /* Higher indexes cause multiple tables to be output. */
122   };
123
124 /* A crosstabulation of 2 or more variables. */
125 struct pivot_table
126   {
127     struct fmt_spec weight_format; /* Format for weight variable. */
128     double missing;             /* Weight of missing cases. */
129
130     /* Variables (2 or more). */
131     int n_vars;
132     const struct variable **vars;
133
134     /* Constants (0 or more). */
135     int n_consts;
136     const struct variable **const_vars;
137     union value *const_values;
138
139     /* Data. */
140     struct hmap data;
141     struct table_entry **entries;
142     size_t n_entries;
143
144     /* Column values, number of columns. */
145     union value *cols;
146     int n_cols;
147
148     /* Row values, number of rows. */
149     union value *rows;
150     int n_rows;
151
152     /* Number of statistically interesting columns/rows
153        (columns/rows with data in them). */
154     int ns_cols, ns_rows;
155
156     /* Matrix contents. */
157     double *mat;                /* Matrix proper. */
158     double *row_tot;            /* Row totals. */
159     double *col_tot;            /* Column totals. */
160     double total;               /* Grand total. */
161   };
162
163 /* Integer mode variable info. */
164 struct var_range
165   {
166     int min;                    /* Minimum value. */
167     int max;                    /* Maximum value + 1. */
168     int count;                  /* max - min. */
169   };
170
171 static inline struct var_range *
172 get_var_range (const struct variable *v)
173 {
174   return var_get_aux (v);
175 }
176
177 struct crosstabs_proc
178   {
179     const struct dictionary *dict;
180     enum { INTEGER, GENERAL } mode;
181     enum mv_class exclude;
182     bool pivot;
183     bool bad_warn;
184     struct fmt_spec weight_format;
185
186     /* Variables specifies on VARIABLES. */
187     const struct variable **variables;
188     size_t n_variables;
189
190     /* TABLES. */
191     struct pivot_table *pivots;
192     int n_pivots;
193
194     /* CELLS. */
195     int n_cells;                /* Number of cells requested. */
196     unsigned int cells;         /* Bit k is 1 if cell k is requested. */
197     int a_cells[CRS_CL_count];  /* 0...n_cells-1 are the requested cells. */
198
199     /* STATISTICS. */
200     unsigned int statistics;    /* Bit k is 1 if statistic k is requested. */
201   };
202
203 static void
204 init_proc (struct crosstabs_proc *proc, struct dataset *ds)
205 {
206   const struct variable *wv = dict_get_weight (dataset_dict (ds));
207   proc->dict = dataset_dict (ds);
208   proc->bad_warn = true;
209   proc->variables = NULL;
210   proc->n_variables = 0;
211   proc->pivots = NULL;
212   proc->n_pivots = 0;
213   proc->weight_format = wv ? *var_get_print_format (wv) : F_8_0;
214 }
215
216 static void
217 free_proc (struct crosstabs_proc *proc)
218 {
219   struct pivot_table *pt;
220
221   free (proc->variables);
222   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
223     {
224       free (pt->vars);
225       free (pt->const_vars);
226       /* We must not call value_destroy on const_values because
227          it is a wild pointer; it never pointed to anything owned
228          by the pivot_table.
229
230          The rest of the data was allocated and destroyed at a
231          lower level already. */
232     }
233   free (proc->pivots);
234 }
235
236 static int internal_cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
237                                    struct crosstabs_proc *);
238 static bool should_tabulate_case (const struct pivot_table *,
239                                   const struct ccase *, enum mv_class exclude);
240 static void tabulate_general_case (struct pivot_table *, const struct ccase *,
241                                    double weight);
242 static void tabulate_integer_case (struct pivot_table *, const struct ccase *,
243                                    double weight);
244 static void postcalc (struct crosstabs_proc *);
245 static void submit (struct pivot_table *, struct tab_table *);
246
247 /* Parse and execute CROSSTABS, then clean up. */
248 int
249 cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds)
250 {
251   struct crosstabs_proc proc;
252   int result;
253
254   init_proc (&proc, ds);
255   result = internal_cmd_crosstabs (lexer, ds, &proc);
256   free_proc (&proc);
257
258   return result;
259 }
260
261 /* Parses and executes the CROSSTABS procedure. */
262 static int
263 internal_cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
264                         struct crosstabs_proc *proc)
265 {
266   struct casegrouper *grouper;
267   struct casereader *input, *group;
268   struct cmd_crosstabs cmd;
269   struct pivot_table *pt;
270   bool ok;
271   int i;
272
273   if (!parse_crosstabs (lexer, ds, &cmd, proc))
274     return CMD_FAILURE;
275
276   proc->mode = proc->n_variables ? INTEGER : GENERAL;
277
278   /* CELLS. */
279   if (!cmd.sbc_cells)
280     proc->cells = 1u << CRS_CL_COUNT;
281   else if (cmd.a_cells[CRS_CL_ALL])
282     proc->cells = UINT_MAX;
283   else
284     {
285       proc->cells = 0;
286       for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
287         if (cmd.a_cells[i])
288           proc->cells |= 1u << i;
289       if (proc->cells == 0)
290         proc->cells = ((1u << CRS_CL_COUNT)
291                        | (1u << CRS_CL_ROW)
292                        | (1u << CRS_CL_COLUMN)
293                        | (1u << CRS_CL_TOTAL));
294     }
295   proc->cells &= ((1u << CRS_CL_count) - 1);
296   proc->cells &= ~((1u << CRS_CL_NONE) | (1u << CRS_CL_ALL));
297   proc->n_cells = 0;
298   for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
299     if (proc->cells & (1u << i))
300       proc->a_cells[proc->n_cells++] = i;
301
302   /* STATISTICS. */
303   if (cmd.a_statistics[CRS_ST_ALL])
304     proc->statistics = UINT_MAX;
305   else if (cmd.sbc_statistics)
306     {
307       int i;
308
309       proc->statistics = 0;
310       for (i = 0; i < CRS_ST_count; i++)
311         if (cmd.a_statistics[i])
312           proc->statistics |= 1u << i;
313       if (proc->statistics == 0)
314         proc->statistics |= 1u << CRS_ST_CHISQ;
315     }
316   else
317     proc->statistics = 0;
318
319   /* MISSING. */
320   proc->exclude = (cmd.miss == CRS_TABLE ? MV_ANY
321                    : cmd.miss == CRS_INCLUDE ? MV_SYSTEM
322                    : MV_NEVER);
323   if (proc->mode == GENERAL && proc->mode == MV_NEVER)
324     {
325       msg (SE, _("Missing mode REPORT not allowed in general mode.  "
326                  "Assuming MISSING=TABLE."));
327       proc->mode = MV_ANY;
328     }
329
330   /* PIVOT. */
331   proc->pivot = cmd.pivot == CRS_PIVOT;
332
333   input = casereader_create_filter_weight (proc_open (ds), dataset_dict (ds),
334                                            NULL, NULL);
335   grouper = casegrouper_create_splits (input, dataset_dict (ds));
336   while (casegrouper_get_next_group (grouper, &group))
337     {
338       struct ccase *c;
339
340       /* Output SPLIT FILE variables. */
341       c = casereader_peek (group, 0);
342       if (c != NULL)
343         {
344           output_split_file_values (ds, c);
345           case_unref (c);
346         }
347
348       /* Initialize hash tables. */
349       for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
350         hmap_init (&pt->data);
351
352       /* Tabulate. */
353       for (; (c = casereader_read (group)) != NULL; case_unref (c))
354         for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
355           {
356             double weight = dict_get_case_weight (dataset_dict (ds), c,
357                                                   &proc->bad_warn);
358             if (should_tabulate_case (pt, c, proc->exclude))
359               {
360                 if (proc->mode == GENERAL)
361                   tabulate_general_case (pt, c, weight);
362                 else
363                   tabulate_integer_case (pt, c, weight);
364               }
365             else
366               pt->missing += weight;
367           }
368       casereader_destroy (group);
369
370       /* Output. */
371       postcalc (proc);
372     }
373   ok = casegrouper_destroy (grouper);
374   ok = proc_commit (ds) && ok;
375
376   return ok ? CMD_SUCCESS : CMD_CASCADING_FAILURE;
377 }
378
379 /* Parses the TABLES subcommand. */
380 static int
381 crs_custom_tables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
382                    struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
383 {
384   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
385   struct const_var_set *var_set;
386   int n_by;
387   const struct variable ***by = NULL;
388   int *by_iter;
389   size_t *by_nvar = NULL;
390   size_t nx = 1;
391   bool ok = false;
392   int i;
393
394   /* Ensure that this is a TABLES subcommand. */
395   if (!lex_match_id (lexer, "TABLES")
396       && (lex_token (lexer) != T_ID ||
397           dict_lookup_var (dataset_dict (ds), lex_tokid (lexer)) == NULL)
398       && lex_token (lexer) != T_ALL)
399     return 2;
400   lex_match (lexer, '=');
401
402   if (proc->variables != NULL)
403     var_set = const_var_set_create_from_array (proc->variables,
404                                                proc->n_variables);
405   else
406     var_set = const_var_set_create_from_dict (dataset_dict (ds));
407   assert (var_set != NULL);
408
409   for (n_by = 0; ;)
410     {
411       by = xnrealloc (by, n_by + 1, sizeof *by);
412       by_nvar = xnrealloc (by_nvar, n_by + 1, sizeof *by_nvar);
413       if (!parse_const_var_set_vars (lexer, var_set, &by[n_by], &by_nvar[n_by],
414                                      PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH))
415         goto done;
416       if (xalloc_oversized (nx, by_nvar[n_by]))
417         {
418           msg (SE, _("Too many cross-tabulation variables or dimensions."));
419           goto done;
420         }
421       nx *= by_nvar[n_by];
422       n_by++;
423
424       if (!lex_match (lexer, T_BY))
425         {
426           if (n_by < 2)
427             {
428               lex_error (lexer, _("expecting BY"));
429               goto done;
430             }
431           else
432             break;
433         }
434     }
435
436   by_iter = xcalloc (n_by, sizeof *by_iter);
437   proc->pivots = xnrealloc (proc->pivots,
438                             proc->n_pivots + nx, sizeof *proc->pivots);
439   for (i = 0; i < nx; i++)
440     {
441       struct pivot_table *pt = &proc->pivots[proc->n_pivots++];
442       int j;
443
444       pt->weight_format = proc->weight_format;
445       pt->missing = 0.;
446       pt->n_vars = n_by;
447       pt->vars = xmalloc (n_by * sizeof *pt->vars);
448       pt->n_consts = 0;
449       pt->const_vars = NULL;
450       pt->const_values = NULL;
451
452       for (j = 0; j < n_by; j++)
453         pt->vars[j] = by[j][by_iter[j]];
454
455       for (j = n_by - 1; j >= 0; j--)
456         {
457           if (++by_iter[j] < by_nvar[j])
458             break;
459           by_iter[j] = 0;
460         }
461     }
462   free (by_iter);
463   ok = true;
464
465 done:
466   /* All return paths lead here. */
467   for (i = 0; i < n_by; i++)
468     free (by[i]);
469   free (by);
470   free (by_nvar);
471
472   const_var_set_destroy (var_set);
473
474   return ok;
475 }
476
477 /* Parses the VARIABLES subcommand. */
478 static int
479 crs_custom_variables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
480                       struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
481 {
482   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
483   if (proc->n_pivots)
484     {
485       msg (SE, _("VARIABLES must be specified before TABLES."));
486       return 0;
487     }
488
489   lex_match (lexer, '=');
490
491   for (;;)
492     {
493       size_t orig_nv = proc->n_variables;
494       size_t i;
495
496       long min, max;
497
498       if (!parse_variables_const (lexer, dataset_dict (ds),
499                                   &proc->variables, &proc->n_variables,
500                                   (PV_APPEND | PV_NUMERIC
501                                    | PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH)))
502         return 0;
503
504       if (lex_token (lexer) != '(')
505         {
506           lex_error (lexer, "expecting `('");
507           goto lossage;
508         }
509       lex_get (lexer);
510
511       if (!lex_force_int (lexer))
512         goto lossage;
513       min = lex_integer (lexer);
514       lex_get (lexer);
515
516       lex_match (lexer, ',');
517
518       if (!lex_force_int (lexer))
519         goto lossage;
520       max = lex_integer (lexer);
521       if (max < min)
522         {
523           msg (SE, _("Maximum value (%ld) less than minimum value (%ld)."),
524                max, min);
525           goto lossage;
526         }
527       lex_get (lexer);
528
529       if (lex_token (lexer) != ')')
530         {
531           lex_error (lexer, "expecting `)'");
532           goto lossage;
533         }
534       lex_get (lexer);
535
536       for (i = orig_nv; i < proc->n_variables; i++)
537         {
538           struct var_range *vr = xmalloc (sizeof *vr);
539           vr->min = min;
540           vr->max = max + 1.;
541           vr->count = max - min + 1;
542           var_attach_aux (proc->variables[i], vr, var_dtor_free);
543         }
544
545       if (lex_token (lexer) == '/')
546         break;
547     }
548
549   return 1;
550
551  lossage:
552   free (proc->variables);
553   proc->variables = NULL;
554   proc->n_variables = 0;
555   return 0;
556 }
557 \f
558 /* Data file processing. */
559
560 static bool
561 should_tabulate_case (const struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
562                       enum mv_class exclude)
563 {
564   int j;
565   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
566     {
567       const struct variable *var = pt->vars[j];
568       struct var_range *range = get_var_range (var);
569
570       if (var_is_value_missing (var, case_data (c, var), exclude))
571         return false;
572
573       if (range != NULL)
574         {
575           double num = case_num (c, var);
576           if (num < range->min || num > range->max)
577             return false;
578         }
579     }
580   return true;
581 }
582
583 static void
584 tabulate_integer_case (struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
585                        double weight)
586 {
587   struct table_entry *te;
588   size_t hash;
589   int j;
590
591   hash = 0;
592   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
593     {
594       /* Throw away fractional parts of values. */
595       hash = hash_int (case_num (c, pt->vars[j]), hash);
596     }
597
598   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct table_entry, node, hash, &pt->data)
599     {
600       for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
601         if ((int) case_num (c, pt->vars[j]) != (int) te->values[j].f)
602           goto no_match;
603
604       /* Found an existing entry. */
605       te->freq += weight;
606       return;
607
608     no_match: ;
609     }
610
611   /* No existing entry.  Create a new one. */
612   te = xmalloc (table_entry_size (pt->n_vars));
613   te->freq = weight;
614   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
615     te->values[j].f = (int) case_num (c, pt->vars[j]);
616   hmap_insert (&pt->data, &te->node, hash);
617 }
618
619 static void
620 tabulate_general_case (struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
621                        double weight)
622 {
623   struct table_entry *te;
624   size_t hash;
625   int j;
626
627   hash = 0;
628   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
629     {
630       const struct variable *var = pt->vars[j];
631       hash = value_hash (case_data (c, var), var_get_width (var), hash);
632     }
633
634   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct table_entry, node, hash, &pt->data)
635     {
636       for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
637         {
638           const struct variable *var = pt->vars[j];
639           if (!value_equal (case_data (c, var), &te->values[j],
640                             var_get_width (var)))
641             goto no_match;
642         }
643
644       /* Found an existing entry. */
645       te->freq += weight;
646       return;
647
648     no_match: ;
649     }
650
651   /* No existing entry.  Create a new one. */
652   te = xmalloc (table_entry_size (pt->n_vars));
653   te->freq = weight;
654   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
655     {
656       const struct variable *var = pt->vars[j];
657       value_clone (&te->values[j], case_data (c, var), var_get_width (var));
658     }
659   hmap_insert (&pt->data, &te->node, hash);
660 }
661 \f
662 /* Post-data reading calculations. */
663
664 static int compare_table_entry_vars_3way (const struct table_entry *a,
665                                           const struct table_entry *b,
666                                           const struct pivot_table *pt,
667                                           int idx0, int idx1);
668 static int compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_,
669                                      const void *pt_);
670 static void enum_var_values (const struct pivot_table *, int var_idx,
671                              union value **valuesp, int *n_values);
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 table_entry *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 table_entry, 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             compare_table_entry_3way, pt);
700     }
701
702   make_summary_table (proc);
703
704   /* Output each pivot table. */
705   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
706     {
707       if (proc->pivot || pt->n_vars == 2)
708         output_pivot_table (proc, pt);
709       else
710         {
711           size_t row0 = 0, row1 = 0;
712           while (find_crosstab (pt, &row0, &row1))
713             {
714               struct pivot_table subset;
715               make_pivot_table_subset (pt, row0, row1, &subset);
716               output_pivot_table (proc, &subset);
717             }
718         }
719     }
720
721   /* Free output and prepare for next split file. */
722   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
723     {
724       size_t i;
725
726       pt->missing = 0.0;
727
728       /* Free only the members that were allocated in this
729          function.  The other pointer members are either both
730          allocated and destroyed at a lower level (in
731          output_pivot_table), or both allocated and destroyed at
732          a higher level (in crs_custom_tables and free_proc,
733          respectively). */
734       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
735         free (pt->entries[i]);
736       free (pt->entries);
737     }
738 }
739
740 static void
741 make_pivot_table_subset (struct pivot_table *pt, size_t row0, size_t row1,
742                          struct pivot_table *subset)
743 {
744   *subset = *pt;
745   if (pt->n_vars > 2)
746     {
747       assert (pt->n_consts == 0);
748       subset->missing = pt->missing;
749       subset->n_vars = 2;
750       subset->vars = pt->vars;
751       subset->n_consts = pt->n_vars - 2;
752       subset->const_vars = pt->vars + 2;
753       subset->const_values = &pt->entries[row0]->values[2];
754     }
755   subset->entries = &pt->entries[row0];
756   subset->n_entries = row1 - row0;
757 }
758
759 static int
760 compare_table_entry_var_3way (const struct table_entry *a,
761                               const struct table_entry *b,
762                               const struct pivot_table *pt,
763                               int idx)
764 {
765   return value_compare_3way (&a->values[idx], &b->values[idx],
766                              var_get_width (pt->vars[idx]));
767 }
768
769 static int
770 compare_table_entry_vars_3way (const struct table_entry *a,
771                                const struct table_entry *b,
772                                const struct pivot_table *pt,
773                                int idx0, int idx1)
774 {
775   int i;
776
777   for (i = idx1 - 1; i >= idx0; i--)
778     {
779       int cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, i);
780       if (cmp != 0)
781         return cmp;
782     }
783   return 0;
784 }
785
786 /* Compare the struct table_entry at *AP to the one at *BP and
787    return a strcmp()-type result. */
788 static int
789 compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_, const void *pt_)
790 {
791   const struct table_entry *const *ap = ap_;
792   const struct table_entry *const *bp = bp_;
793   const struct table_entry *a = *ap;
794   const struct table_entry *b = *bp;
795   const struct pivot_table *pt = pt_;
796   int cmp;
797
798   cmp = compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars);
799   if (cmp != 0)
800     return cmp;
801
802   cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, ROW_VAR);
803   if (cmp != 0)
804     return cmp;
805
806   return compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, COL_VAR);
807 }
808
809 static int
810 find_first_difference (const struct pivot_table *pt, size_t row)
811 {
812   if (row == 0)
813     return pt->n_vars - 1;
814   else
815     {
816       const struct table_entry *a = pt->entries[row];
817       const struct table_entry *b = pt->entries[row - 1];
818       int col;
819
820       for (col = pt->n_vars - 1; col >= 0; col--)
821         if (compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, col))
822           return col;
823       NOT_REACHED ();
824     }
825 }
826
827 /* Output a table summarizing the cases processed. */
828 static void
829 make_summary_table (struct crosstabs_proc *proc)
830 {
831   struct tab_table *summary;
832   struct pivot_table *pt;
833   struct string name;
834   int i;
835
836   summary = tab_create (7, 3 + proc->n_pivots);
837   tab_title (summary, _("Summary."));
838   tab_headers (summary, 1, 0, 3, 0);
839   tab_joint_text (summary, 1, 0, 6, 0, TAB_CENTER, _("Cases"));
840   tab_joint_text (summary, 1, 1, 2, 1, TAB_CENTER, _("Valid"));
841   tab_joint_text (summary, 3, 1, 4, 1, TAB_CENTER, _("Missing"));
842   tab_joint_text (summary, 5, 1, 6, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
843   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 1);
844   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 2);
845   tab_vline (summary, TAL_1, 3, 1, 1);
846   tab_vline (summary, TAL_1, 5, 1, 1);
847   for (i = 0; i < 3; i++)
848     {
849       tab_text (summary, 1 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("N"));
850       tab_text (summary, 2 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("Percent"));
851     }
852   tab_offset (summary, 0, 3);
853
854   ds_init_empty (&name);
855   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
856     {
857       double valid;
858       double n[3];
859       size_t i;
860
861       tab_hline (summary, TAL_1, 0, 6, 0);
862
863       ds_clear (&name);
864       for (i = 0; i < pt->n_vars; i++)
865         {
866           if (i > 0)
867             ds_put_cstr (&name, " * ");
868           ds_put_cstr (&name, var_to_string (pt->vars[i]));
869         }
870       tab_text (summary, 0, 0, TAB_LEFT, ds_cstr (&name));
871
872       valid = 0.;
873       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
874         valid += pt->entries[i]->freq;
875
876       n[0] = valid;
877       n[1] = pt->missing;
878       n[2] = n[0] + n[1];
879       for (i = 0; i < 3; i++)
880         {
881           tab_double (summary, i * 2 + 1, 0, TAB_RIGHT, n[i],
882                       &proc->weight_format);
883           tab_text_format (summary, i * 2 + 2, 0, TAB_RIGHT, "%.1f%%",
884                            n[i] / n[2] * 100.);
885         }
886
887       tab_next_row (summary);
888     }
889   ds_destroy (&name);
890
891   submit (NULL, summary);
892 }
893 \f
894 /* Output. */
895
896 static struct tab_table *create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *,
897                                                 struct pivot_table *);
898 static struct tab_table *create_chisq_table (struct pivot_table *);
899 static struct tab_table *create_sym_table (struct pivot_table *);
900 static struct tab_table *create_risk_table (struct pivot_table *);
901 static struct tab_table *create_direct_table (struct pivot_table *);
902 static void display_dimensions (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
903                                 struct tab_table *, int first_difference);
904 static void display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *,
905                                      struct pivot_table *,
906                                      struct tab_table *);
907 static void display_chisq (struct pivot_table *, struct tab_table *,
908                            bool *showed_fisher);
909 static void display_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
910                                struct tab_table *);
911 static void display_risk (struct pivot_table *, struct tab_table *);
912 static void display_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
913                                  struct tab_table *);
914 static void table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
915                                  struct tab_table *table, int c, int r,
916                                  unsigned char opt, const union value *v,
917                                  const struct variable *var);
918 static void delete_missing (struct pivot_table *);
919 static void build_matrix (struct pivot_table *);
920
921 /* Output pivot table beginning at PB and continuing until PE,
922    exclusive.  For efficiency, *MATP is a pointer to a matrix that can
923    hold *MAXROWS entries. */
924 static void
925 output_pivot_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
926 {
927   struct tab_table *table = NULL; /* Crosstabulation table. */
928   struct tab_table *chisq = NULL; /* Chi-square table. */
929   bool showed_fisher = false;
930   struct tab_table *sym = NULL;   /* Symmetric measures table. */
931   struct tab_table *risk = NULL;  /* Risk estimate table. */
932   struct tab_table *direct = NULL; /* Directional measures table. */
933   size_t row0, row1;
934
935   enum_var_values (pt, COL_VAR, &pt->cols, &pt->n_cols);
936
937   if (proc->cells)
938     table = create_crosstab_table (proc, pt);
939   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CHISQ))
940     chisq = create_chisq_table (pt);
941   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)
942                           | (1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
943                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_CORR)
944                           | (1u << CRS_ST_KAPPA)))
945     sym = create_sym_table (pt);
946   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_RISK))
947     risk = create_risk_table (pt);
948   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_LAMBDA) | (1u << CRS_ST_UC)
949                           | (1u << CRS_ST_D) | (1u << CRS_ST_ETA)))
950     direct = create_direct_table (pt);
951
952   row0 = row1 = 0;
953   while (find_crosstab (pt, &row0, &row1))
954     {
955       struct pivot_table x;
956       int first_difference;
957
958       make_pivot_table_subset (pt, row0, row1, &x);
959
960       /* Find all the row variable values. */
961       enum_var_values (&x, ROW_VAR, &x.rows, &x.n_rows);
962
963       if (size_overflow_p (xtimes (xtimes (x.n_rows, x.n_cols),
964                                    sizeof (double))))
965         xalloc_die ();
966       x.row_tot = xmalloc (x.n_rows * sizeof *x.row_tot);
967       x.col_tot = xmalloc (x.n_cols * sizeof *x.col_tot);
968       x.mat = xmalloc (x.n_rows * x.n_cols * sizeof *x.mat);
969
970       /* Allocate table space for the matrix. */
971       if (table
972           && tab_row (table) + (x.n_rows + 1) * proc->n_cells > tab_nr (table))
973         tab_realloc (table, -1,
974                      MAX (tab_nr (table) + (x.n_rows + 1) * proc->n_cells,
975                           tab_nr (table) * pt->n_entries / x.n_entries));
976
977       build_matrix (&x);
978
979       /* Find the first variable that differs from the last subtable. */
980       first_difference = find_first_difference (pt, row0);
981       if (table)
982         {
983           display_dimensions (proc, &x, table, first_difference);
984           display_crosstabulation (proc, &x, table);
985         }
986
987       if (proc->exclude == MV_NEVER)
988         delete_missing (&x);
989
990       if (chisq)
991         {
992           display_dimensions (proc, &x, chisq, first_difference);
993           display_chisq (&x, chisq, &showed_fisher);
994         }
995       if (sym)
996         {
997           display_dimensions (proc, &x, sym, first_difference);
998           display_symmetric (proc, &x, sym);
999         }
1000       if (risk)
1001         {
1002           display_dimensions (proc, &x, risk, first_difference);
1003           display_risk (&x, risk);
1004         }
1005       if (direct)
1006         {
1007           display_dimensions (proc, &x, direct, first_difference);
1008           display_directional (proc, &x, direct);
1009         }
1010
1011       /* Free the parts of x that are not owned by pt.  In
1012          particular we must not free x.cols, which is the same as
1013          pt->cols, which is freed at the end of this function. */
1014       free (x.rows);
1015
1016       free (x.mat);
1017       free (x.row_tot);
1018       free (x.col_tot);
1019     }
1020
1021   submit (NULL, table);
1022
1023   if (chisq)
1024     {
1025       if (!showed_fisher)
1026         tab_resize (chisq, 4 + (pt->n_vars - 2), -1);
1027       submit (pt, chisq);
1028     }
1029
1030   submit (pt, sym);
1031   submit (pt, risk);
1032   submit (pt, direct);
1033
1034   free (pt->cols);
1035 }
1036
1037 static void
1038 build_matrix (struct pivot_table *x)
1039 {
1040   const int col_var_width = var_get_width (x->vars[COL_VAR]);
1041   const int row_var_width = var_get_width (x->vars[ROW_VAR]);
1042   int col, row;
1043   double *mp;
1044   struct table_entry **p;
1045
1046   mp = x->mat;
1047   col = row = 0;
1048   for (p = x->entries; p < &x->entries[x->n_entries]; p++)
1049     {
1050       const struct table_entry *te = *p;
1051
1052       while (!value_equal (&x->rows[row], &te->values[ROW_VAR], row_var_width))
1053         {
1054           for (; col < x->n_cols; col++)
1055             *mp++ = 0.0;
1056           col = 0;
1057           row++;
1058         }
1059
1060       while (!value_equal (&x->cols[col], &te->values[COL_VAR], col_var_width))
1061         {
1062           *mp++ = 0.0;
1063           col++;
1064         }
1065
1066       *mp++ = te->freq;
1067       if (++col >= x->n_cols)
1068         {
1069           col = 0;
1070           row++;
1071         }
1072     }
1073   while (mp < &x->mat[x->n_cols * x->n_rows])
1074     *mp++ = 0.0;
1075   assert (mp == &x->mat[x->n_cols * x->n_rows]);
1076
1077   /* Column totals, row totals, ns_rows. */
1078   mp = x->mat;
1079   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1080     x->col_tot[col] = 0.0;
1081   for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1082     x->row_tot[row] = 0.0;
1083   x->ns_rows = 0;
1084   for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1085     {
1086       bool row_is_empty = true;
1087       for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1088         {
1089           if (*mp != 0.0)
1090             {
1091               row_is_empty = false;
1092               x->col_tot[col] += *mp;
1093               x->row_tot[row] += *mp;
1094             }
1095           mp++;
1096         }
1097       if (!row_is_empty)
1098         x->ns_rows++;
1099     }
1100   assert (mp == &x->mat[x->n_cols * x->n_rows]);
1101
1102   /* ns_cols. */
1103   x->ns_cols = 0;
1104   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1105     for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1106       if (x->mat[col + row * x->n_cols] != 0.0)
1107         {
1108           x->ns_cols++;
1109           break;
1110         }
1111
1112   /* Grand total. */
1113   x->total = 0.0;
1114   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1115     x->total += x->col_tot[col];
1116 }
1117
1118 static struct tab_table *
1119 create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1120 {
1121   struct tuple
1122     {
1123       int value;
1124       const char *name;
1125     };
1126   static const struct tuple names[] =
1127     {
1128       {CRS_CL_COUNT, N_("count")},
1129       {CRS_CL_ROW, N_("row %")},
1130       {CRS_CL_COLUMN, N_("column %")},
1131       {CRS_CL_TOTAL, N_("total %")},
1132       {CRS_CL_EXPECTED, N_("expected")},
1133       {CRS_CL_RESIDUAL, N_("residual")},
1134       {CRS_CL_SRESIDUAL, N_("std. resid.")},
1135       {CRS_CL_ASRESIDUAL, N_("adj. resid.")},
1136     };
1137   const int n_names = sizeof names / sizeof *names;
1138   const struct tuple *t;
1139
1140   struct tab_table *table;
1141   struct string title;
1142   struct pivot_table x;
1143
1144   int i;
1145
1146   make_pivot_table_subset (pt, 0, 0, &x);
1147
1148   table = tab_create (x.n_consts + 1 + x.n_cols + 1,
1149                       (x.n_entries / x.n_cols) * 3 / 2 * proc->n_cells + 10);
1150   tab_headers (table, x.n_consts + 1, 0, 2, 0);
1151
1152   /* First header line. */
1153   tab_joint_text (table, x.n_consts + 1, 0,
1154                   (x.n_consts + 1) + (x.n_cols - 1), 0,
1155                   TAB_CENTER | TAT_TITLE, var_get_name (x.vars[COL_VAR]));
1156
1157   tab_hline (table, TAL_1, x.n_consts + 1,
1158              x.n_consts + 2 + x.n_cols - 2, 1);
1159
1160   /* Second header line. */
1161   for (i = 2; i < x.n_consts + 2; i++)
1162     tab_joint_text (table, x.n_consts + 2 - i - 1, 0,
1163                     x.n_consts + 2 - i - 1, 1,
1164                     TAB_RIGHT | TAT_TITLE, var_to_string (x.vars[i]));
1165   tab_text (table, x.n_consts + 2 - 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1166             var_get_name (x.vars[ROW_VAR]));
1167   for (i = 0; i < x.n_cols; i++)
1168     table_value_missing (proc, table, x.n_consts + 2 + i - 1, 1, TAB_RIGHT,
1169                          &x.cols[i], x.vars[COL_VAR]);
1170   tab_text (table, x.n_consts + 2 + x.n_cols - 1, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
1171
1172   tab_hline (table, TAL_1, 0, x.n_consts + 2 + x.n_cols - 1, 2);
1173   tab_vline (table, TAL_1, x.n_consts + 2 + x.n_cols - 1, 0, 1);
1174
1175   /* Title. */
1176   ds_init_empty (&title);
1177   for (i = 0; i < x.n_consts + 2; i++)
1178     {
1179       if (i)
1180         ds_put_cstr (&title, " * ");
1181       ds_put_cstr (&title, var_get_name (x.vars[i]));
1182     }
1183   for (i = 0; i < pt->n_consts; i++)
1184     {
1185       const struct variable *var = pt->const_vars[i];
1186       size_t ofs;
1187       char *s = NULL;
1188
1189       ds_put_format (&title, ", %s=", var_get_name (var));
1190
1191       /* Insert the formatted value of the variable, then trim
1192          leading spaces in what was just inserted. */
1193       ofs = ds_length (&title);
1194       s = data_out (&pt->const_values[i], dict_get_encoding (proc->dict), var_get_print_format (var));
1195       ds_put_cstr (&title, s);
1196       free (s);
1197       ds_remove (&title, ofs, ss_cspan (ds_substr (&title, ofs, SIZE_MAX),
1198                                         ss_cstr (" ")));
1199     }
1200
1201   ds_put_cstr (&title, " [");
1202   i = 0;
1203   for (t = names; t < &names[n_names]; t++)
1204     if (proc->cells & (1u << t->value))
1205       {
1206         if (i++)
1207           ds_put_cstr (&title, ", ");
1208         ds_put_cstr (&title, gettext (t->name));
1209       }
1210   ds_put_cstr (&title, "].");
1211
1212   tab_title (table, "%s", ds_cstr (&title));
1213   ds_destroy (&title);
1214
1215   tab_offset (table, 0, 2);
1216   return table;
1217 }
1218
1219 static struct tab_table *
1220 create_chisq_table (struct pivot_table *pt)
1221 {
1222   struct tab_table *chisq;
1223
1224   chisq = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1225                       pt->n_entries / pt->n_cols * 3 / 2 * N_CHISQ + 10);
1226   tab_headers (chisq, 1 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1227
1228   tab_title (chisq, _("Chi-square tests."));
1229
1230   tab_offset (chisq, pt->n_vars - 2, 0);
1231   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1232   tab_text (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1233   tab_text (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("df"));
1234   tab_text (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1235             _("Asymp. Sig. (2-sided)"));
1236   tab_text (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1237             _("Exact Sig. (2-sided)"));
1238   tab_text (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1239             _("Exact Sig. (1-sided)"));
1240   tab_offset (chisq, 0, 1);
1241
1242   return chisq;
1243 }
1244
1245 /* Symmetric measures. */
1246 static struct tab_table *
1247 create_sym_table (struct pivot_table *pt)
1248 {
1249   struct tab_table *sym;
1250
1251   sym = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1252                     pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10);
1253   tab_headers (sym, 2 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1254   tab_title (sym, _("Symmetric measures."));
1255
1256   tab_offset (sym, pt->n_vars - 2, 0);
1257   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1258   tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1259   tab_text (sym, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1260   tab_text (sym, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1261   tab_text (sym, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1262   tab_text (sym, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1263   tab_offset (sym, 0, 1);
1264
1265   return sym;
1266 }
1267
1268 /* Risk estimate. */
1269 static struct tab_table *
1270 create_risk_table (struct pivot_table *pt)
1271 {
1272   struct tab_table *risk;
1273
1274   risk = tab_create (4 + (pt->n_vars - 2), pt->n_entries / pt->n_cols * 4 + 10);
1275   tab_headers (risk, 1 + pt->n_vars - 2, 0, 2, 0);
1276   tab_title (risk, _("Risk estimate."));
1277
1278   tab_offset (risk, pt->n_vars - 2, 0);
1279   tab_joint_text_format (risk, 2, 0, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE,
1280                          _("95%% Confidence Interval"));
1281   tab_text (risk, 0, 1, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1282   tab_text (risk, 1, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1283   tab_text (risk, 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Lower"));
1284   tab_text (risk, 3, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Upper"));
1285   tab_hline (risk, TAL_1, 2, 3, 1);
1286   tab_vline (risk, TAL_1, 2, 0, 1);
1287   tab_offset (risk, 0, 2);
1288
1289   return risk;
1290 }
1291
1292 /* Directional measures. */
1293 static struct tab_table *
1294 create_direct_table (struct pivot_table *pt)
1295 {
1296   struct tab_table *direct;
1297
1298   direct = tab_create (7 + (pt->n_vars - 2),
1299                        pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10);
1300   tab_headers (direct, 3 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1301   tab_title (direct, _("Directional measures."));
1302
1303   tab_offset (direct, pt->n_vars - 2, 0);
1304   tab_text (direct, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1305   tab_text (direct, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1306   tab_text (direct, 2, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Type"));
1307   tab_text (direct, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1308   tab_text (direct, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1309   tab_text (direct, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1310   tab_text (direct, 6, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1311   tab_offset (direct, 0, 1);
1312
1313   return direct;
1314 }
1315
1316
1317 /* Delete missing rows and columns for statistical analysis when
1318    /MISSING=REPORT. */
1319 static void
1320 delete_missing (struct pivot_table *pt)
1321 {
1322   int r, c;
1323
1324   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1325     if (var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1326       {
1327         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1328           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1329         pt->ns_rows--;
1330       }
1331
1332
1333   for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1334     if (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1335       {
1336         for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1337           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1338         pt->ns_cols--;
1339       }
1340 }
1341
1342 /* Prepare table T for submission, and submit it. */
1343 static void
1344 submit (struct pivot_table *pt, struct tab_table *t)
1345 {
1346   int i;
1347
1348   if (t == NULL)
1349     return;
1350
1351   tab_resize (t, -1, 0);
1352   if (tab_nr (t) == tab_t (t))
1353     {
1354       table_unref (&t->table);
1355       return;
1356     }
1357   tab_offset (t, 0, 0);
1358   if (pt != NULL)
1359     for (i = 2; i < pt->n_vars; i++)
1360       tab_text (t, pt->n_vars - i - 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1361                 var_to_string (pt->vars[i]));
1362   tab_box (t, TAL_2, TAL_2, -1, -1, 0, 0, tab_nc (t) - 1, tab_nr (t) - 1);
1363   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_1, tab_l (t), tab_t (t) - 1, tab_nc (t) - 1,
1364            tab_nr (t) - 1);
1365   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_GAP, 0, tab_t (t), tab_l (t) - 1,
1366            tab_nr (t) - 1);
1367   tab_vline (t, TAL_2, tab_l (t), 0, tab_nr (t) - 1);
1368
1369   tab_submit (t);
1370 }
1371
1372 static bool
1373 find_crosstab (struct pivot_table *pt, size_t *row0p, size_t *row1p)
1374 {
1375   size_t row0 = *row1p;
1376   size_t row1;
1377
1378   if (row0 >= pt->n_entries)
1379     return false;
1380
1381   for (row1 = row0 + 1; row1 < pt->n_entries; row1++)
1382     {
1383       struct table_entry *a = pt->entries[row0];
1384       struct table_entry *b = pt->entries[row1];
1385       if (compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars) != 0)
1386         break;
1387     }
1388   *row0p = row0;
1389   *row1p = row1;
1390   return true;
1391 }
1392
1393 /* Compares `union value's A_ and B_ and returns a strcmp()-like
1394    result.  WIDTH_ points to an int which is either 0 for a
1395    numeric value or a string width for a string value. */
1396 static int
1397 compare_value_3way (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1398 {
1399   const union value *a = a_;
1400   const union value *b = b_;
1401   const int *width = width_;
1402
1403   return value_compare_3way (a, b, *width);
1404 }
1405
1406 /* Given an array of ENTRY_CNT table_entry structures starting at
1407    ENTRIES, creates a sorted list of the values that the variable
1408    with index VAR_IDX takes on.  The values are returned as a
1409    malloc()'d array stored in *VALUES, with the number of values
1410    stored in *VALUE_CNT.
1411    */
1412 static void
1413 enum_var_values (const struct pivot_table *pt, int var_idx,
1414                  union value **valuesp, int *n_values)
1415 {
1416   const struct variable *var = pt->vars[var_idx];
1417   struct var_range *range = get_var_range (var);
1418   union value *values;
1419   size_t i;
1420
1421   if (range)
1422     {
1423       values = *valuesp = xnmalloc (range->count, sizeof *values);
1424       *n_values = range->count;
1425       for (i = 0; i < range->count; i++)
1426         values[i].f = range->min + i;
1427     }
1428   else
1429     {
1430       int width = var_get_width (var);
1431       struct hmapx_node *node;
1432       const union value *iter;
1433       struct hmapx set;
1434
1435       hmapx_init (&set);
1436       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
1437         {
1438           const struct table_entry *te = pt->entries[i];
1439           const union value *value = &te->values[var_idx];
1440           size_t hash = value_hash (value, width, 0);
1441
1442           HMAPX_FOR_EACH_WITH_HASH (iter, node, hash, &set)
1443             if (value_equal (iter, value, width))
1444               goto next_entry;
1445
1446           hmapx_insert (&set, (union value *) value, hash);
1447
1448         next_entry: ;
1449         }
1450
1451       *n_values = hmapx_count (&set);
1452       values = *valuesp = xnmalloc (*n_values, sizeof *values);
1453       i = 0;
1454       HMAPX_FOR_EACH (iter, node, &set)
1455         values[i++] = *iter;
1456       hmapx_destroy (&set);
1457
1458       sort (values, *n_values, sizeof *values, compare_value_3way, &width);
1459     }
1460 }
1461
1462 /* Sets cell (C,R) in TABLE, with options OPT, to have a value taken
1463    from V, displayed with print format spec from variable VAR.  When
1464    in REPORT missing-value mode, missing values have an M appended. */
1465 static void
1466 table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
1467                      struct tab_table *table, int c, int r, unsigned char opt,
1468                      const union value *v, const struct variable *var)
1469 {
1470   const char *label = var_lookup_value_label (var, v);
1471   if (label != NULL)
1472     tab_text (table, c, r, TAB_LEFT, label);
1473   else
1474     {
1475       const struct fmt_spec *print = var_get_print_format (var);
1476       if (proc->exclude == MV_NEVER && var_is_value_missing (var, v, MV_USER))
1477         {
1478           char *s = data_out (v, dict_get_encoding (proc->dict), print);
1479           tab_text_format (table, c, r, opt, "%sM", s + strspn (s, " "));
1480           free (s);
1481         }
1482       else
1483         tab_value (table, c, r, opt, v, proc->dict, print);
1484     }
1485 }
1486
1487 /* Draws a line across TABLE at the current row to indicate the most
1488    major dimension variable with index FIRST_DIFFERENCE out of N_VARS
1489    that changed, and puts the values that changed into the table.  TB
1490    and PT must be the corresponding table_entry and crosstab,
1491    respectively. */
1492 static void
1493 display_dimensions (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1494                     struct tab_table *table, int first_difference)
1495 {
1496   tab_hline (table, TAL_1, pt->n_consts + pt->n_vars - first_difference - 1, tab_nc (table) - 1, 0);
1497
1498   for (; first_difference >= 2; first_difference--)
1499     table_value_missing (proc, table, pt->n_consts + pt->n_vars - first_difference - 1, 0,
1500                          TAB_RIGHT, &pt->entries[0]->values[first_difference],
1501                          pt->vars[first_difference]);
1502 }
1503
1504 /* Put VALUE into cell (C,R) of TABLE, suffixed with character
1505    SUFFIX if nonzero.  If MARK_MISSING is true the entry is
1506    additionally suffixed with a letter `M'. */
1507 static void
1508 format_cell_entry (struct tab_table *table, int c, int r, double value,
1509                    char suffix, bool mark_missing, const struct dictionary *dict)
1510 {
1511   const struct fmt_spec f = {FMT_F, 10, 1};
1512   union value v;
1513   char suffixes[3];
1514   int suffix_len;
1515   char *s;
1516
1517   v.f = value;
1518   s = data_out (&v, dict_get_encoding (dict), &f);
1519
1520   suffix_len = 0;
1521   if (suffix != 0)
1522     suffixes[suffix_len++] = suffix;
1523   if (mark_missing)
1524     suffixes[suffix_len++] = 'M';
1525   suffixes[suffix_len] = '\0';
1526
1527   tab_text_format (table, c, r, TAB_RIGHT, "%s%s",
1528                    s + strspn (s, " "), suffixes);
1529 }
1530
1531 /* Displays the crosstabulation table. */
1532 static void
1533 display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1534                          struct tab_table *table)
1535 {
1536   int last_row;
1537   int r, c, i;
1538   double *mp;
1539
1540   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1541     table_value_missing (proc, table, pt->n_consts + pt->n_vars - 2,
1542                          r * proc->n_cells, TAB_RIGHT, &pt->rows[r],
1543                          pt->vars[ROW_VAR]);
1544
1545   tab_text (table, pt->n_vars - 2, pt->n_rows * proc->n_cells,
1546             TAB_LEFT, _("Total"));
1547
1548   /* Put in the actual cells. */
1549   mp = pt->mat;
1550   tab_offset (table, pt->n_consts + pt->n_vars - 1, -1);
1551   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1552     {
1553       if (proc->n_cells > 1)
1554         tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1555       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1556         {
1557           bool mark_missing = false;
1558           double expected_value = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
1559           if (proc->exclude == MV_NEVER
1560               && (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER)
1561                   || var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f,
1562                                          MV_USER)))
1563             mark_missing = true;
1564           for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1565             {
1566               double v;
1567               int suffix = 0;
1568
1569               switch (proc->a_cells[i])
1570                 {
1571                 case CRS_CL_COUNT:
1572                   v = *mp;
1573                   break;
1574                 case CRS_CL_ROW:
1575                   v = *mp / pt->row_tot[r] * 100.;
1576                   suffix = '%';
1577                   break;
1578                 case CRS_CL_COLUMN:
1579                   v = *mp / pt->col_tot[c] * 100.;
1580                   suffix = '%';
1581                   break;
1582                 case CRS_CL_TOTAL:
1583                   v = *mp / pt->total * 100.;
1584                   suffix = '%';
1585                   break;
1586                 case CRS_CL_EXPECTED:
1587                   v = expected_value;
1588                   break;
1589                 case CRS_CL_RESIDUAL:
1590                   v = *mp - expected_value;
1591                   break;
1592                 case CRS_CL_SRESIDUAL:
1593                   v = (*mp - expected_value) / sqrt (expected_value);
1594                   break;
1595                 case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1596                   v = ((*mp - expected_value)
1597                        / sqrt (expected_value
1598                                * (1. - pt->row_tot[r] / pt->total)
1599                                * (1. - pt->col_tot[c] / pt->total)));
1600                   break;
1601                 default:
1602                   NOT_REACHED ();
1603                 }
1604               format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1605             }
1606
1607           mp++;
1608         }
1609
1610       tab_offset (table, -1, tab_row (table) + proc->n_cells);
1611     }
1612
1613   /* Row totals. */
1614   tab_offset (table, -1, tab_row (table) - proc->n_cells * pt->n_rows);
1615   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1616     {
1617       bool mark_missing = false;
1618
1619       if (proc->exclude == MV_NEVER
1620           && var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1621         mark_missing = true;
1622
1623       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1624         {
1625           char suffix = 0;
1626           double v;
1627
1628           switch (proc->a_cells[i])
1629             {
1630             case CRS_CL_COUNT:
1631               v = pt->row_tot[r];
1632               break;
1633             case CRS_CL_ROW:
1634               v = 100.0;
1635               suffix = '%';
1636               break;
1637             case CRS_CL_COLUMN:
1638               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1639               suffix = '%';
1640               break;
1641             case CRS_CL_TOTAL:
1642               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1643               suffix = '%';
1644               break;
1645             case CRS_CL_EXPECTED:
1646             case CRS_CL_RESIDUAL:
1647             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1648             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1649               v = 0.;
1650               break;
1651             default:
1652               NOT_REACHED ();
1653             }
1654
1655           format_cell_entry (table, pt->n_cols, 0, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1656           tab_next_row (table);
1657         }
1658     }
1659
1660   /* Column totals, grand total. */
1661   last_row = 0;
1662   if (proc->n_cells > 1)
1663     tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1664   for (c = 0; c <= pt->n_cols; c++)
1665     {
1666       double ct = c < pt->n_cols ? pt->col_tot[c] : pt->total;
1667       bool mark_missing = false;
1668       int i;
1669
1670       if (proc->exclude == MV_NEVER && c < pt->n_cols
1671           && var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1672         mark_missing = true;
1673
1674       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1675         {
1676           char suffix = 0;
1677           double v;
1678
1679           switch (proc->a_cells[i])
1680             {
1681             case CRS_CL_COUNT:
1682               v = ct;
1683               break;
1684             case CRS_CL_ROW:
1685               v = ct / pt->total * 100.;
1686               suffix = '%';
1687               break;
1688             case CRS_CL_COLUMN:
1689               v = 100.;
1690               suffix = '%';
1691               break;
1692             case CRS_CL_TOTAL:
1693               v = ct / pt->total * 100.;
1694               suffix = '%';
1695               break;
1696             case CRS_CL_EXPECTED:
1697             case CRS_CL_RESIDUAL:
1698             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1699             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1700               continue;
1701             default:
1702               NOT_REACHED ();
1703             }
1704
1705           format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1706         }
1707       last_row = i;
1708     }
1709
1710   tab_offset (table, -1, tab_row (table) + last_row);
1711   tab_offset (table, 0, -1);
1712 }
1713
1714 static void calc_r (struct pivot_table *,
1715                     double *PT, double *Y, double *, double *, double *);
1716 static void calc_chisq (struct pivot_table *,
1717                         double[N_CHISQ], int[N_CHISQ], double *, double *);
1718
1719 /* Display chi-square statistics. */
1720 static void
1721 display_chisq (struct pivot_table *pt, struct tab_table *chisq,
1722                bool *showed_fisher)
1723 {
1724   static const char *chisq_stats[N_CHISQ] =
1725     {
1726       N_("Pearson Chi-Square"),
1727       N_("Likelihood Ratio"),
1728       N_("Fisher's Exact Test"),
1729       N_("Continuity Correction"),
1730       N_("Linear-by-Linear Association"),
1731     };
1732   double chisq_v[N_CHISQ];
1733   double fisher1, fisher2;
1734   int df[N_CHISQ];
1735
1736   int i;
1737
1738   calc_chisq (pt, chisq_v, df, &fisher1, &fisher2);
1739
1740   tab_offset (chisq, pt->n_vars - 2, -1);
1741
1742   for (i = 0; i < N_CHISQ; i++)
1743     {
1744       if ((i != 2 && chisq_v[i] == SYSMIS)
1745           || (i == 2 && fisher1 == SYSMIS))
1746         continue;
1747
1748       tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (chisq_stats[i]));
1749       if (i != 2)
1750         {
1751           tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, chisq_v[i], NULL);
1752           tab_double (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT, df[i], &pt->weight_format);
1753           tab_double (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT,
1754                      gsl_cdf_chisq_Q (chisq_v[i], df[i]), NULL);
1755         }
1756       else
1757         {
1758           *showed_fisher = true;
1759           tab_double (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT, fisher2, NULL);
1760           tab_double (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT, fisher1, NULL);
1761         }
1762       tab_next_row (chisq);
1763     }
1764
1765   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1766   tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1767   tab_next_row (chisq);
1768
1769   tab_offset (chisq, 0, -1);
1770 }
1771
1772 static int calc_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1773                            double[N_SYMMETRIC], double[N_SYMMETRIC],
1774                            double[N_SYMMETRIC],
1775                            double[3], double[3], double[3]);
1776
1777 /* Display symmetric measures. */
1778 static void
1779 display_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1780                    struct tab_table *sym)
1781 {
1782   static const char *categories[] =
1783     {
1784       N_("Nominal by Nominal"),
1785       N_("Ordinal by Ordinal"),
1786       N_("Interval by Interval"),
1787       N_("Measure of Agreement"),
1788     };
1789
1790   static const char *stats[N_SYMMETRIC] =
1791     {
1792       N_("Phi"),
1793       N_("Cramer's V"),
1794       N_("Contingency Coefficient"),
1795       N_("Kendall's tau-b"),
1796       N_("Kendall's tau-c"),
1797       N_("Gamma"),
1798       N_("Spearman Correlation"),
1799       N_("Pearson's R"),
1800       N_("Kappa"),
1801     };
1802
1803   static const int stats_categories[N_SYMMETRIC] =
1804     {
1805       0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 3,
1806     };
1807
1808   int last_cat = -1;
1809   double sym_v[N_SYMMETRIC], sym_ase[N_SYMMETRIC], sym_t[N_SYMMETRIC];
1810   double somers_d_v[3], somers_d_ase[3], somers_d_t[3];
1811   int i;
1812
1813   if (!calc_symmetric (proc, pt, sym_v, sym_ase, sym_t,
1814                        somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
1815     return;
1816
1817   tab_offset (sym, pt->n_vars - 2, -1);
1818
1819   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
1820     {
1821       if (sym_v[i] == SYSMIS)
1822         continue;
1823
1824       if (stats_categories[i] != last_cat)
1825         {
1826           last_cat = stats_categories[i];
1827           tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (categories[last_cat]));
1828         }
1829
1830       tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT, gettext (stats[i]));
1831       tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, sym_v[i], NULL);
1832       if (sym_ase[i] != SYSMIS)
1833         tab_double (sym, 3, 0, TAB_RIGHT, sym_ase[i], NULL);
1834       if (sym_t[i] != SYSMIS)
1835         tab_double (sym, 4, 0, TAB_RIGHT, sym_t[i], NULL);
1836       /*tab_double (sym, 5, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (sym_v[i]), NULL);*/
1837       tab_next_row (sym);
1838     }
1839
1840   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1841   tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1842   tab_next_row (sym);
1843
1844   tab_offset (sym, 0, -1);
1845 }
1846
1847 static int calc_risk (struct pivot_table *,
1848                       double[], double[], double[], union value *);
1849
1850 /* Display risk estimate. */
1851 static void
1852 display_risk (struct pivot_table *pt, struct tab_table *risk)
1853 {
1854   char buf[256];
1855   double risk_v[3], lower[3], upper[3];
1856   union value c[2];
1857   int i;
1858
1859   if (!calc_risk (pt, risk_v, upper, lower, c))
1860     return;
1861
1862   tab_offset (risk, pt->n_vars - 2, -1);
1863
1864   for (i = 0; i < 3; i++)
1865     {
1866       const struct variable *cv = pt->vars[COL_VAR];
1867       const struct variable *rv = pt->vars[ROW_VAR];
1868       int cvw = var_get_width (cv);
1869       int rvw = var_get_width (rv);
1870
1871       if (risk_v[i] == SYSMIS)
1872         continue;
1873
1874       switch (i)
1875         {
1876         case 0:
1877           if (var_is_numeric (cv))
1878             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%g / %g)"),
1879                      var_get_name (cv), c[0].f, c[1].f);
1880           else
1881             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%.*s / %.*s)"),
1882                      var_get_name (cv),
1883                      cvw, value_str (&c[0], cvw),
1884                      cvw, value_str (&c[1], cvw));
1885           break;
1886         case 1:
1887         case 2:
1888           if (var_is_numeric (rv))
1889             sprintf (buf, _("For cohort %s = %g"),
1890                      var_get_name (rv), pt->rows[i - 1].f);
1891           else
1892             sprintf (buf, _("For cohort %s = %.*s"),
1893                      var_get_name (rv),
1894                      rvw, value_str (&pt->rows[i - 1], rvw));
1895           break;
1896         }
1897
1898       tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, buf);
1899       tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, risk_v[i], NULL);
1900       tab_double (risk, 2, 0, TAB_RIGHT, lower[i], NULL);
1901       tab_double (risk, 3, 0, TAB_RIGHT, upper[i], NULL);
1902       tab_next_row (risk);
1903     }
1904
1905   tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1906   tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1907   tab_next_row (risk);
1908
1909   tab_offset (risk, 0, -1);
1910 }
1911
1912 static int calc_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1913                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL],
1914                              double[N_DIRECTIONAL]);
1915
1916 /* Display directional measures. */
1917 static void
1918 display_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1919                      struct tab_table *direct)
1920 {
1921   static const char *categories[] =
1922     {
1923       N_("Nominal by Nominal"),
1924       N_("Ordinal by Ordinal"),
1925       N_("Nominal by Interval"),
1926     };
1927
1928   static const char *stats[] =
1929     {
1930       N_("Lambda"),
1931       N_("Goodman and Kruskal tau"),
1932       N_("Uncertainty Coefficient"),
1933       N_("Somers' d"),
1934       N_("Eta"),
1935     };
1936
1937   static const char *types[] =
1938     {
1939       N_("Symmetric"),
1940       N_("%s Dependent"),
1941       N_("%s Dependent"),
1942     };
1943
1944   static const int stats_categories[N_DIRECTIONAL] =
1945     {
1946       0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 2, 2,
1947     };
1948
1949   static const int stats_stats[N_DIRECTIONAL] =
1950     {
1951       0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4,
1952     };
1953
1954   static const int stats_types[N_DIRECTIONAL] =
1955     {
1956       0, 1, 2, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 1, 2,
1957     };
1958
1959   static const int *stats_lookup[] =
1960     {
1961       stats_categories,
1962       stats_stats,
1963       stats_types,
1964     };
1965
1966   static const char **stats_names[] =
1967     {
1968       categories,
1969       stats,
1970       types,
1971     };
1972
1973   int last[3] =
1974     {
1975       -1, -1, -1,
1976     };
1977
1978   double direct_v[N_DIRECTIONAL];
1979   double direct_ase[N_DIRECTIONAL];
1980   double direct_t[N_DIRECTIONAL];
1981
1982   int i;
1983
1984   if (!calc_directional (proc, pt, direct_v, direct_ase, direct_t))
1985     return;
1986
1987   tab_offset (direct, pt->n_vars - 2, -1);
1988
1989   for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
1990     {
1991       if (direct_v[i] == SYSMIS)
1992         continue;
1993
1994       {
1995         int j;
1996
1997         for (j = 0; j < 3; j++)
1998           if (last[j] != stats_lookup[j][i])
1999             {
2000               if (j < 2)
2001                 tab_hline (direct, TAL_1, j, 6, 0);
2002
2003               for (; j < 3; j++)
2004                 {
2005                   const char *string;
2006                   int k = last[j] = stats_lookup[j][i];
2007
2008                   if (k == 0)
2009                     string = NULL;
2010                   else if (k == 1)
2011                     string = var_get_name (pt->vars[0]);
2012                   else
2013                     string = var_get_name (pt->vars[1]);
2014
2015                   tab_text_format (direct, j, 0, TAB_LEFT,
2016                                    gettext (stats_names[j][k]), string);
2017                 }
2018             }
2019       }
2020
2021       tab_double (direct, 3, 0, TAB_RIGHT, direct_v[i], NULL);
2022       if (direct_ase[i] != SYSMIS)
2023         tab_double (direct, 4, 0, TAB_RIGHT, direct_ase[i], NULL);
2024       if (direct_t[i] != SYSMIS)
2025         tab_double (direct, 5, 0, TAB_RIGHT, direct_t[i], NULL);
2026       /*tab_double (direct, 6, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (direct_v[i]), NULL);*/
2027       tab_next_row (direct);
2028     }
2029
2030   tab_offset (direct, 0, -1);
2031 }
2032 \f
2033 /* Statistical calculations. */
2034
2035 /* Returns the value of the gamma (factorial) function for an integer
2036    argument PT. */
2037 static double
2038 gamma_int (double pt)
2039 {
2040   double r = 1;
2041   int i;
2042
2043   for (i = 2; i < pt; i++)
2044     r *= i;
2045   return r;
2046 }
2047
2048 /* Calculate P_r as specified in _SPSS Statistical Algorithms_,
2049    Appendix 5. */
2050 static inline double
2051 Pr (int a, int b, int c, int d)
2052 {
2053   return (gamma_int (a + b + 1.) / gamma_int (a + 1.)
2054           * gamma_int (c + d + 1.) / gamma_int (b + 1.)
2055           * gamma_int (a + c + 1.) / gamma_int (c + 1.)
2056           * gamma_int (b + d + 1.) / gamma_int (d + 1.)
2057           / gamma_int (a + b + c + d + 1.));
2058 }
2059
2060 /* Swap the contents of A and B. */
2061 static inline void
2062 swap (int *a, int *b)
2063 {
2064   int t = *a;
2065   *a = *b;
2066   *b = t;
2067 }
2068
2069 /* Calculate significance for Fisher's exact test as specified in
2070    _SPSS Statistical Algorithms_, Appendix 5. */
2071 static void
2072 calc_fisher (int a, int b, int c, int d, double *fisher1, double *fisher2)
2073 {
2074   int pt;
2075
2076   if (MIN (c, d) < MIN (a, b))
2077     swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2078   if (MIN (b, d) < MIN (a, c))
2079     swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2080   if (b * c < a * d)
2081     {
2082       if (b < c)
2083         swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2084       else
2085         swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2086     }
2087
2088   *fisher1 = 0.;
2089   for (pt = 0; pt <= a; pt++)
2090     *fisher1 += Pr (a - pt, b + pt, c + pt, d - pt);
2091
2092   *fisher2 = *fisher1;
2093   for (pt = 1; pt <= b; pt++)
2094     *fisher2 += Pr (a + pt, b - pt, c - pt, d + pt);
2095 }
2096
2097 /* Calculates chi-squares into CHISQ.  MAT is a matrix with N_COLS
2098    columns with values COLS and N_ROWS rows with values ROWS.  Values
2099    in the matrix sum to pt->total. */
2100 static void
2101 calc_chisq (struct pivot_table *pt,
2102             double chisq[N_CHISQ], int df[N_CHISQ],
2103             double *fisher1, double *fisher2)
2104 {
2105   int r, c;
2106
2107   chisq[0] = chisq[1] = 0.;
2108   chisq[2] = chisq[3] = chisq[4] = SYSMIS;
2109   *fisher1 = *fisher2 = SYSMIS;
2110
2111   df[0] = df[1] = (pt->ns_cols - 1) * (pt->ns_rows - 1);
2112
2113   if (pt->ns_rows <= 1 || pt->ns_cols <= 1)
2114     {
2115       chisq[0] = chisq[1] = SYSMIS;
2116       return;
2117     }
2118
2119   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2120     for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2121       {
2122         const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2123         const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2124         const double residual = freq - expected;
2125
2126         chisq[0] += residual * residual / expected;
2127         if (freq)
2128           chisq[1] += freq * log (expected / freq);
2129       }
2130
2131   if (chisq[0] == 0.)
2132     chisq[0] = SYSMIS;
2133
2134   if (chisq[1] != 0.)
2135     chisq[1] *= -2.;
2136   else
2137     chisq[1] = SYSMIS;
2138
2139   /* Calculate Yates and Fisher exact test. */
2140   if (pt->ns_cols == 2 && pt->ns_rows == 2)
2141     {
2142       double f11, f12, f21, f22;
2143
2144       {
2145         int nz_cols[2];
2146         int i, j;
2147
2148         for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2149           if (pt->col_tot[i] != 0.)
2150             {
2151               nz_cols[j++] = i;
2152               if (j == 2)
2153                 break;
2154             }
2155
2156         assert (j == 2);
2157
2158         f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2159         f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2160         f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2161         f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2162       }
2163
2164       /* Yates. */
2165       {
2166         const double pt_ = fabs (f11 * f22 - f12 * f21) - 0.5 * pt->total;
2167
2168         if (pt_ > 0.)
2169           chisq[3] = (pt->total * pow2 (pt_)
2170                       / (f11 + f12) / (f21 + f22)
2171                       / (f11 + f21) / (f12 + f22));
2172         else
2173           chisq[3] = 0.;
2174
2175         df[3] = 1.;
2176       }
2177
2178       /* Fisher. */
2179       if (f11 < 5. || f12 < 5. || f21 < 5. || f22 < 5.)
2180         calc_fisher (f11 + .5, f12 + .5, f21 + .5, f22 + .5, fisher1, fisher2);
2181     }
2182
2183   /* Calculate Mantel-Haenszel. */
2184   if (var_is_numeric (pt->vars[ROW_VAR]) && var_is_numeric (pt->vars[COL_VAR]))
2185     {
2186       double r, ase_0, ase_1;
2187       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &r, &ase_0, &ase_1);
2188
2189       chisq[4] = (pt->total - 1.) * r * r;
2190       df[4] = 1;
2191     }
2192 }
2193
2194 /* Calculate the value of Pearson's r.  r is stored into R, ase_1 into
2195    ASE_1, and ase_0 into ASE_0.  The row and column values must be
2196    passed in PT and Y. */
2197 static void
2198 calc_r (struct pivot_table *pt,
2199         double *PT, double *Y, double *r, double *ase_0, double *ase_1)
2200 {
2201   double SX, SY, S, T;
2202   double Xbar, Ybar;
2203   double sum_XYf, sum_X2Y2f;
2204   double sum_Xr, sum_X2r;
2205   double sum_Yc, sum_Y2c;
2206   int i, j;
2207
2208   for (sum_X2Y2f = sum_XYf = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2209     for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2210       {
2211         double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2212         double product = PT[i] * Y[j];
2213         double temp = fij * product;
2214         sum_XYf += temp;
2215         sum_X2Y2f += temp * product;
2216       }
2217
2218   for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2219     {
2220       sum_Xr += PT[i] * pt->row_tot[i];
2221       sum_X2r += pow2 (PT[i]) * pt->row_tot[i];
2222     }
2223   Xbar = sum_Xr / pt->total;
2224
2225   for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
2226     {
2227       sum_Yc += Y[i] * pt->col_tot[i];
2228       sum_Y2c += Y[i] * Y[i] * pt->col_tot[i];
2229     }
2230   Ybar = sum_Yc / pt->total;
2231
2232   S = sum_XYf - sum_Xr * sum_Yc / pt->total;
2233   SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
2234   SY = sum_Y2c - pow2 (sum_Yc) / pt->total;
2235   T = sqrt (SX * SY);
2236   *r = S / T;
2237   *ase_0 = sqrt ((sum_X2Y2f - pow2 (sum_XYf) / pt->total) / (sum_X2r * sum_Y2c));
2238
2239   {
2240     double s, c, y, t;
2241
2242     for (s = c = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2243       for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2244         {
2245           double Xresid, Yresid;
2246           double temp;
2247
2248           Xresid = PT[i] - Xbar;
2249           Yresid = Y[j] - Ybar;
2250           temp = (T * Xresid * Yresid
2251                   - ((S / (2. * T))
2252                      * (Xresid * Xresid * SY + Yresid * Yresid * SX)));
2253           y = pt->mat[j + i * pt->n_cols] * temp * temp - c;
2254           t = s + y;
2255           c = (t - s) - y;
2256           s = t;
2257         }
2258     *ase_1 = sqrt (s) / (T * T);
2259   }
2260 }
2261
2262 /* Calculate symmetric statistics and their asymptotic standard
2263    errors.  Returns 0 if none could be calculated. */
2264 static int
2265 calc_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2266                 double v[N_SYMMETRIC], double ase[N_SYMMETRIC],
2267                 double t[N_SYMMETRIC],
2268                 double somers_d_v[3], double somers_d_ase[3],
2269                 double somers_d_t[3])
2270 {
2271   int q, i;
2272
2273   q = MIN (pt->ns_rows, pt->ns_cols);
2274   if (q <= 1)
2275     return 0;
2276
2277   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
2278     v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2279
2280   /* Phi, Cramer's V, contingency coefficient. */
2281   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)))
2282     {
2283       double Xp = 0.;   /* Pearson chi-square. */
2284       int r, c;
2285
2286       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2287         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2288           {
2289             const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2290             const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2291             const double residual = freq - expected;
2292
2293             Xp += residual * residual / expected;
2294           }
2295
2296       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_PHI))
2297         {
2298           v[0] = sqrt (Xp / pt->total);
2299           v[1] = sqrt (Xp / (pt->total * (q - 1)));
2300         }
2301       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CC))
2302         v[2] = sqrt (Xp / (Xp + pt->total));
2303     }
2304
2305   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
2306                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_D)))
2307     {
2308       double *cum;
2309       double Dr, Dc;
2310       double P, Q;
2311       double btau_cum, ctau_cum, gamma_cum, d_yx_cum, d_xy_cum;
2312       double btau_var;
2313       int r, c;
2314
2315       Dr = Dc = pow2 (pt->total);
2316       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2317         Dr -= pow2 (pt->row_tot[r]);
2318       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2319         Dc -= pow2 (pt->col_tot[c]);
2320
2321       cum = xnmalloc (pt->n_cols * pt->n_rows, sizeof *cum);
2322       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2323         {
2324           double ct = 0.;
2325
2326           for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2327             cum[c + r * pt->n_cols] = ct += pt->mat[c + r * pt->n_cols];
2328         }
2329
2330       /* P and Q. */
2331       {
2332         int i, j;
2333         double Cij, Dij;
2334
2335         P = Q = 0.;
2336         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2337           {
2338             Cij = Dij = 0.;
2339
2340             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2341               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2342
2343             if (i > 0)
2344               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2345                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2346
2347             for (j = 0;;)
2348               {
2349                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2350                 P += fij * Cij;
2351                 Q += fij * Dij;
2352
2353                 if (++j == pt->n_cols)
2354                   break;
2355                 assert (j < pt->n_cols);
2356
2357                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2358                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2359
2360                 if (i > 0)
2361                   {
2362                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2363                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2364                   }
2365               }
2366           }
2367       }
2368
2369       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2370         v[3] = (P - Q) / sqrt (Dr * Dc);
2371       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2372         v[4] = (q * (P - Q)) / (pow2 (pt->total) * (q - 1));
2373       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2374         v[5] = (P - Q) / (P + Q);
2375
2376       /* ASE for tau-b, tau-c, gamma.  Calculations could be
2377          eliminated here, at expense of memory.  */
2378       {
2379         int i, j;
2380         double Cij, Dij;
2381
2382         btau_cum = ctau_cum = gamma_cum = d_yx_cum = d_xy_cum = 0.;
2383         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2384           {
2385             Cij = Dij = 0.;
2386
2387             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2388               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2389
2390             if (i > 0)
2391               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2392                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2393
2394             for (j = 0;;)
2395               {
2396                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2397
2398                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2399                   {
2400                     const double temp = (2. * sqrt (Dr * Dc) * (Cij - Dij)
2401                                          + v[3] * (pt->row_tot[i] * Dc
2402                                                    + pt->col_tot[j] * Dr));
2403                     btau_cum += fij * temp * temp;
2404                   }
2405
2406                 {
2407                   const double temp = Cij - Dij;
2408                   ctau_cum += fij * temp * temp;
2409                 }
2410
2411                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2412                   {
2413                     const double temp = Q * Cij - P * Dij;
2414                     gamma_cum += fij * temp * temp;
2415                   }
2416
2417                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2418                   {
2419                     d_yx_cum += fij * pow2 (Dr * (Cij - Dij)
2420                                             - (P - Q) * (pt->total - pt->row_tot[i]));
2421                     d_xy_cum += fij * pow2 (Dc * (Dij - Cij)
2422                                             - (Q - P) * (pt->total - pt->col_tot[j]));
2423                   }
2424
2425                 if (++j == pt->n_cols)
2426                   break;
2427                 assert (j < pt->n_cols);
2428
2429                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2430                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2431
2432                 if (i > 0)
2433                   {
2434                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2435                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2436                   }
2437               }
2438           }
2439       }
2440
2441       btau_var = ((btau_cum
2442                    - (pt->total * pow2 (pt->total * (P - Q) / sqrt (Dr * Dc) * (Dr + Dc))))
2443                   / pow2 (Dr * Dc));
2444       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2445         {
2446           ase[3] = sqrt (btau_var);
2447           t[3] = v[3] / (2 * sqrt ((ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total)
2448                                    / (Dr * Dc)));
2449         }
2450       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2451         {
2452           ase[4] = ((2 * q / ((q - 1) * pow2 (pt->total)))
2453                     * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2454           t[4] = v[4] / ase[4];
2455         }
2456       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2457         {
2458           ase[5] = ((4. / ((P + Q) * (P + Q))) * sqrt (gamma_cum));
2459           t[5] = v[5] / (2. / (P + Q)
2460                          * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2461         }
2462       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2463         {
2464           somers_d_v[0] = (P - Q) / (.5 * (Dc + Dr));
2465           somers_d_ase[0] = 2. * btau_var / (Dr + Dc) * sqrt (Dr * Dc);
2466           somers_d_t[0] = (somers_d_v[0]
2467                            / (4 / (Dc + Dr)
2468                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2469           somers_d_v[1] = (P - Q) / Dc;
2470           somers_d_ase[1] = 2. / pow2 (Dc) * sqrt (d_xy_cum);
2471           somers_d_t[1] = (somers_d_v[1]
2472                            / (2. / Dc
2473                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2474           somers_d_v[2] = (P - Q) / Dr;
2475           somers_d_ase[2] = 2. / pow2 (Dr) * sqrt (d_yx_cum);
2476           somers_d_t[2] = (somers_d_v[2]
2477                            / (2. / Dr
2478                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2479         }
2480
2481       free (cum);
2482     }
2483
2484   /* Spearman correlation, Pearson's r. */
2485   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CORR))
2486     {
2487       double *R = xmalloc (sizeof *R * pt->n_rows);
2488       double *C = xmalloc (sizeof *C * pt->n_cols);
2489
2490       {
2491         double y, t, c = 0., s = 0.;
2492         int i = 0;
2493
2494         for (;;)
2495           {
2496             R[i] = s + (pt->row_tot[i] + 1.) / 2.;
2497             y = pt->row_tot[i] - c;
2498             t = s + y;
2499             c = (t - s) - y;
2500             s = t;
2501             if (++i == pt->n_rows)
2502               break;
2503             assert (i < pt->n_rows);
2504           }
2505       }
2506
2507       {
2508         double y, t, c = 0., s = 0.;
2509         int j = 0;
2510
2511         for (;;)
2512           {
2513             C[j] = s + (pt->col_tot[j] + 1.) / 2;
2514             y = pt->col_tot[j] - c;
2515             t = s + y;
2516             c = (t - s) - y;
2517             s = t;
2518             if (++j == pt->n_cols)
2519               break;
2520             assert (j < pt->n_cols);
2521           }
2522       }
2523
2524       calc_r (pt, R, C, &v[6], &t[6], &ase[6]);
2525       t[6] = v[6] / t[6];
2526
2527       free (R);
2528       free (C);
2529
2530       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &v[7], &t[7], &ase[7]);
2531       t[7] = v[7] / t[7];
2532     }
2533
2534   /* Cohen's kappa. */
2535   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_KAPPA) && pt->ns_rows == pt->ns_cols)
2536     {
2537       double sum_fii, sum_rici, sum_fiiri_ci, sum_fijri_ci2, sum_riciri_ci;
2538       int i, j;
2539
2540       for (sum_fii = sum_rici = sum_fiiri_ci = sum_riciri_ci = 0., i = j = 0;
2541            i < pt->ns_rows; i++, j++)
2542         {
2543           double prod, sum;
2544
2545           while (pt->col_tot[j] == 0.)
2546             j++;
2547
2548           prod = pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j];
2549           sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2550
2551           sum_fii += pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2552           sum_rici += prod;
2553           sum_fiiri_ci += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum;
2554           sum_riciri_ci += prod * sum;
2555         }
2556       for (sum_fijri_ci2 = 0., i = 0; i < pt->ns_rows; i++)
2557         for (j = 0; j < pt->ns_cols; j++)
2558           {
2559             double sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2560             sum_fijri_ci2 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum * sum;
2561           }
2562
2563       v[8] = (pt->total * sum_fii - sum_rici) / (pow2 (pt->total) - sum_rici);
2564
2565       ase[8] = sqrt ((pow2 (pt->total) * sum_rici
2566                       + sum_rici * sum_rici
2567                       - pt->total * sum_riciri_ci)
2568                      / (pt->total * (pow2 (pt->total) - sum_rici) * (pow2 (pt->total) - sum_rici)));
2569 #if 0
2570       t[8] = v[8] / sqrt (pt->total * (((sum_fii * (pt->total - sum_fii))
2571                                 / pow2 (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2572                                + ((2. * (pt->total - sum_fii)
2573                                    * (2. * sum_fii * sum_rici
2574                                       - pt->total * sum_fiiri_ci))
2575                                   / cube (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2576                                + (pow2 (pt->total - sum_fii)
2577                                   * (pt->total * sum_fijri_ci2 - 4.
2578                                      * sum_rici * sum_rici)
2579                                   / pow4 (pow2 (pt->total) - sum_rici))));
2580 #else
2581       t[8] = v[8] / ase[8];
2582 #endif
2583     }
2584
2585   return 1;
2586 }
2587
2588 /* Calculate risk estimate. */
2589 static int
2590 calc_risk (struct pivot_table *pt,
2591            double *value, double *upper, double *lower, union value *c)
2592 {
2593   double f11, f12, f21, f22;
2594   double v;
2595
2596   {
2597     int i;
2598
2599     for (i = 0; i < 3; i++)
2600       value[i] = upper[i] = lower[i] = SYSMIS;
2601   }
2602
2603   if (pt->ns_rows != 2 || pt->ns_cols != 2)
2604     return 0;
2605
2606   {
2607     int nz_cols[2];
2608     int i, j;
2609
2610     for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2611       if (pt->col_tot[i] != 0.)
2612         {
2613           nz_cols[j++] = i;
2614           if (j == 2)
2615             break;
2616         }
2617
2618     assert (j == 2);
2619
2620     f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2621     f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2622     f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2623     f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2624
2625     c[0] = pt->cols[nz_cols[0]];
2626     c[1] = pt->cols[nz_cols[1]];
2627   }
2628
2629   value[0] = (f11 * f22) / (f12 * f21);
2630   v = sqrt (1. / f11 + 1. / f12 + 1. / f21 + 1. / f22);
2631   lower[0] = value[0] * exp (-1.960 * v);
2632   upper[0] = value[0] * exp (1.960 * v);
2633
2634   value[1] = (f11 * (f21 + f22)) / (f21 * (f11 + f12));
2635   v = sqrt ((f12 / (f11 * (f11 + f12)))
2636             + (f22 / (f21 * (f21 + f22))));
2637   lower[1] = value[1] * exp (-1.960 * v);
2638   upper[1] = value[1] * exp (1.960 * v);
2639
2640   value[2] = (f12 * (f21 + f22)) / (f22 * (f11 + f12));
2641   v = sqrt ((f11 / (f12 * (f11 + f12)))
2642             + (f21 / (f22 * (f21 + f22))));
2643   lower[2] = value[2] * exp (-1.960 * v);
2644   upper[2] = value[2] * exp (1.960 * v);
2645
2646   return 1;
2647 }
2648
2649 /* Calculate directional measures. */
2650 static int
2651 calc_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2652                   double v[N_DIRECTIONAL], double ase[N_DIRECTIONAL],
2653                   double t[N_DIRECTIONAL])
2654 {
2655   {
2656     int i;
2657
2658     for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2659       v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2660   }
2661
2662   /* Lambda. */
2663   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_LAMBDA))
2664     {
2665       double *fim = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim);
2666       int *fim_index = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim_index);
2667       double *fmj = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj);
2668       int *fmj_index = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj_index);
2669       double sum_fim, sum_fmj;
2670       double rm, cm;
2671       int rm_index, cm_index;
2672       int i, j;
2673
2674       /* Find maximum for each row and their sum. */
2675       for (sum_fim = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2676         {
2677           double max = pt->mat[i * pt->n_cols];
2678           int index = 0;
2679
2680           for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2681             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2682               {
2683                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2684                 index = j;
2685               }
2686
2687           sum_fim += fim[i] = max;
2688           fim_index[i] = index;
2689         }
2690
2691       /* Find maximum for each column. */
2692       for (sum_fmj = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2693         {
2694           double max = pt->mat[j];
2695           int index = 0;
2696
2697           for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2698             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2699               {
2700                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2701                 index = i;
2702               }
2703
2704           sum_fmj += fmj[j] = max;
2705           fmj_index[j] = index;
2706         }
2707
2708       /* Find maximum row total. */
2709       rm = pt->row_tot[0];
2710       rm_index = 0;
2711       for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2712         if (pt->row_tot[i] > rm)
2713           {
2714             rm = pt->row_tot[i];
2715             rm_index = i;
2716           }
2717
2718       /* Find maximum column total. */
2719       cm = pt->col_tot[0];
2720       cm_index = 0;
2721       for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2722         if (pt->col_tot[j] > cm)
2723           {
2724             cm = pt->col_tot[j];
2725             cm_index = j;
2726           }
2727
2728       v[0] = (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / (2. * pt->total - rm - cm);
2729       v[1] = (sum_fmj - rm) / (pt->total - rm);
2730       v[2] = (sum_fim - cm) / (pt->total - cm);
2731
2732       /* ASE1 for Y given PT. */
2733       {
2734         double accum;
2735
2736         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2737           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2738             {
2739               const int deltaj = j == cm_index;
2740               accum += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2741                         * pow2 ((j == fim_index[i])
2742                                - deltaj
2743                                + v[0] * deltaj));
2744             }
2745
2746         ase[2] = sqrt (accum - pt->total * v[0]) / (pt->total - cm);
2747       }
2748
2749       /* ASE0 for Y given PT. */
2750       {
2751         double accum;
2752
2753         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2754           if (cm_index != fim_index[i])
2755             accum += (pt->mat[i * pt->n_cols + fim_index[i]]
2756                       + pt->mat[i * pt->n_cols + cm_index]);
2757         t[2] = v[2] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fim - cm) / pt->total) / (pt->total - cm));
2758       }
2759
2760       /* ASE1 for PT given Y. */
2761       {
2762         double accum;
2763
2764         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2765           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2766             {
2767               const int deltaj = i == rm_index;
2768               accum += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2769                         * pow2 ((i == fmj_index[j])
2770                                - deltaj
2771                                + v[0] * deltaj));
2772             }
2773
2774         ase[1] = sqrt (accum - pt->total * v[0]) / (pt->total - rm);
2775       }
2776
2777       /* ASE0 for PT given Y. */
2778       {
2779         double accum;
2780
2781         for (accum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2782           if (rm_index != fmj_index[j])
2783             accum += (pt->mat[j + pt->n_cols * fmj_index[j]]
2784                       + pt->mat[j + pt->n_cols * rm_index]);
2785         t[1] = v[1] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fmj - rm) / pt->total) / (pt->total - rm));
2786       }
2787
2788       /* Symmetric ASE0 and ASE1. */
2789       {
2790         double accum0;
2791         double accum1;
2792
2793         for (accum0 = accum1 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2794           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2795             {
2796               int temp0 = (fmj_index[j] == i) + (fim_index[i] == j);
2797               int temp1 = (i == rm_index) + (j == cm_index);
2798               accum0 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * pow2 (temp0 - temp1);
2799               accum1 += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2800                          * pow2 (temp0 + (v[0] - 1.) * temp1));
2801             }
2802         ase[0] = sqrt (accum1 - 4. * pt->total * v[0] * v[0]) / (2. * pt->total - rm - cm);
2803         t[0] = v[0] / (sqrt (accum0 - pow2 ((sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / pt->total))
2804                        / (2. * pt->total - rm - cm));
2805       }
2806
2807       free (fim);
2808       free (fim_index);
2809       free (fmj);
2810       free (fmj_index);
2811
2812       {
2813         double sum_fij2_ri, sum_fij2_ci;
2814         double sum_ri2, sum_cj2;
2815
2816         for (sum_fij2_ri = sum_fij2_ci = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2817           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2818             {
2819               double temp = pow2 (pt->mat[j + i * pt->n_cols]);
2820               sum_fij2_ri += temp / pt->row_tot[i];
2821               sum_fij2_ci += temp / pt->col_tot[j];
2822             }
2823
2824         for (sum_ri2 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2825           sum_ri2 += pow2 (pt->row_tot[i]);
2826
2827         for (sum_cj2 = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2828           sum_cj2 += pow2 (pt->col_tot[j]);
2829
2830         v[3] = (pt->total * sum_fij2_ci - sum_ri2) / (pow2 (pt->total) - sum_ri2);
2831         v[4] = (pt->total * sum_fij2_ri - sum_cj2) / (pow2 (pt->total) - sum_cj2);
2832       }
2833     }
2834
2835   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_UC))
2836     {
2837       double UX, UY, UXY, P;
2838       double ase1_yx, ase1_xy, ase1_sym;
2839       int i, j;
2840
2841       for (UX = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2842         if (pt->row_tot[i] > 0.)
2843           UX -= pt->row_tot[i] / pt->total * log (pt->row_tot[i] / pt->total);
2844
2845       for (UY = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2846         if (pt->col_tot[j] > 0.)
2847           UY -= pt->col_tot[j] / pt->total * log (pt->col_tot[j] / pt->total);
2848
2849       for (UXY = P = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2850         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2851           {
2852             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2853
2854             if (entry <= 0.)
2855               continue;
2856
2857             P += entry * pow2 (log (pt->col_tot[j] * pt->row_tot[i] / (pt->total * entry)));
2858             UXY -= entry / pt->total * log (entry / pt->total);
2859           }
2860
2861       for (ase1_yx = ase1_xy = ase1_sym = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2862         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2863           {
2864             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2865
2866             if (entry <= 0.)
2867               continue;
2868
2869             ase1_yx += entry * pow2 (UY * log (entry / pt->row_tot[i])
2870                                     + (UX - UXY) * log (pt->col_tot[j] / pt->total));
2871             ase1_xy += entry * pow2 (UX * log (entry / pt->col_tot[j])
2872                                     + (UY - UXY) * log (pt->row_tot[i] / pt->total));
2873             ase1_sym += entry * pow2 ((UXY
2874                                       * log (pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j] / pow2 (pt->total)))
2875                                      - (UX + UY) * log (entry / pt->total));
2876           }
2877
2878       v[5] = 2. * ((UX + UY - UXY) / (UX + UY));
2879       ase[5] = (2. / (pt->total * pow2 (UX + UY))) * sqrt (ase1_sym);
2880       t[5] = v[5] / ((2. / (pt->total * (UX + UY)))
2881                      * sqrt (P - pow2 (UX + UY - UXY) / pt->total));
2882
2883       v[6] = (UX + UY - UXY) / UX;
2884       ase[6] = sqrt (ase1_xy) / (pt->total * UX * UX);
2885       t[6] = v[6] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UX));
2886
2887       v[7] = (UX + UY - UXY) / UY;
2888       ase[7] = sqrt (ase1_yx) / (pt->total * UY * UY);
2889       t[7] = v[7] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UY));
2890     }
2891
2892   /* Somers' D. */
2893   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2894     {
2895       double v_dummy[N_SYMMETRIC];
2896       double ase_dummy[N_SYMMETRIC];
2897       double t_dummy[N_SYMMETRIC];
2898       double somers_d_v[3];
2899       double somers_d_ase[3];
2900       double somers_d_t[3];
2901
2902       if (calc_symmetric (proc, pt, v_dummy, ase_dummy, t_dummy,
2903                           somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
2904         {
2905           int i;
2906           for (i = 0; i < 3; i++)
2907             {
2908               v[8 + i] = somers_d_v[i];
2909               ase[8 + i] = somers_d_ase[i];
2910               t[8 + i] = somers_d_t[i];
2911             }
2912         }
2913     }
2914
2915   /* Eta. */
2916   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_ETA))
2917     {
2918       {
2919         double sum_Xr, sum_X2r;
2920         double SX, SXW;
2921         int i, j;
2922
2923         for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2924           {
2925             sum_Xr += pt->rows[i].f * pt->row_tot[i];
2926             sum_X2r += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->row_tot[i];
2927           }
2928         SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
2929
2930         for (SXW = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2931           {
2932             double cum;
2933
2934             for (cum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2935               {
2936                 SXW += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2937                 cum += pt->rows[i].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2938               }
2939
2940             SXW -= cum * cum / pt->col_tot[j];
2941           }
2942         v[11] = sqrt (1. - SXW / SX);
2943       }
2944
2945       {
2946         double sum_Yc, sum_Y2c;
2947         double SY, SYW;
2948         int i, j;
2949
2950         for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
2951           {
2952             sum_Yc += pt->cols[i].f * pt->col_tot[i];
2953             sum_Y2c += pow2 (pt->cols[i].f) * pt->col_tot[i];
2954           }
2955         SY = sum_Y2c - sum_Yc * sum_Yc / pt->total;
2956
2957         for (SYW = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2958           {
2959             double cum;
2960
2961             for (cum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2962               {
2963                 SYW += pow2 (pt->cols[j].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2964                 cum += pt->cols[j].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2965               }
2966
2967             SYW -= cum * cum / pt->row_tot[i];
2968           }
2969         v[12] = sqrt (1. - SYW / SY);
2970       }
2971     }
2972
2973   return 1;
2974 }
2975
2976 /*
2977    Local Variables:
2978    mode: c
2979    End:
2980 */