Change many %g format specifiers to %.*g with precision DBL_DIG + 1.
[pspp] / src / language / stats / crosstabs.q
1 /* PSPP - a program for statistical analysis.
2    Copyright (C) 1997-9, 2000, 2006, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
5    it under the terms of the GNU General Public License as published by
6    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
7    (at your option) any later version.
8
9    This program is distributed in the hope that it will be useful,
10    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12    GNU General Public License for more details.
13
14    You should have received a copy of the GNU General Public License
15    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. */
16
17 /* FIXME:
18
19    - 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 <float.h>
33 #include <gsl/gsl_cdf.h>
34 #include <stdlib.h>
35 #include <stdio.h>
36
37 #include "data/case.h"
38 #include "data/casegrouper.h"
39 #include "data/casereader.h"
40 #include "data/data-out.h"
41 #include "data/dataset.h"
42 #include "data/dictionary.h"
43 #include "data/format.h"
44 #include "data/value-labels.h"
45 #include "data/variable.h"
46 #include "language/command.h"
47 #include "language/dictionary/split-file.h"
48 #include "language/lexer/lexer.h"
49 #include "language/lexer/variable-parser.h"
50 #include "libpspp/array.h"
51 #include "libpspp/assertion.h"
52 #include "libpspp/compiler.h"
53 #include "libpspp/hash-functions.h"
54 #include "libpspp/hmap.h"
55 #include "libpspp/hmapx.h"
56 #include "libpspp/message.h"
57 #include "libpspp/misc.h"
58 #include "libpspp/pool.h"
59 #include "libpspp/str.h"
60 #include "output/tab.h"
61
62 #include "gl/minmax.h"
63 #include "gl/xalloc.h"
64 #include "gl/xsize.h"
65
66 #include "gettext.h"
67 #define _(msgid) gettext (msgid)
68 #define N_(msgid) msgid
69
70 /* (headers) */
71
72 /* (specification)
73    crosstabs (crs_):
74      *^tables=custom;
75      +variables=custom;
76      missing=miss:!table/include/report;
77      +write[wr_]=none,cells,all;
78      +format=val:!avalue/dvalue,
79              indx:!noindex/index,
80              tabl:!tables/notables,
81              box:!box/nobox,
82              pivot:!pivot/nopivot;
83      +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 crosstabs_proc *proc;
128     struct fmt_spec weight_format; /* Format for weight variable. */
129     double missing;             /* Weight of missing cases. */
130
131     /* Variables (2 or more). */
132     int n_vars;
133     const struct variable **vars;
134
135     /* Constants (0 or more). */
136     int n_consts;
137     const struct variable **const_vars;
138     union value *const_values;
139
140     /* Data. */
141     struct hmap data;
142     struct table_entry **entries;
143     size_t n_entries;
144
145     /* Column values, number of columns. */
146     union value *cols;
147     int n_cols;
148
149     /* Row values, number of rows. */
150     union value *rows;
151     int n_rows;
152
153     /* Number of statistically interesting columns/rows
154        (columns/rows with data in them). */
155     int ns_cols, ns_rows;
156
157     /* Matrix contents. */
158     double *mat;                /* Matrix proper. */
159     double *row_tot;            /* Row totals. */
160     double *col_tot;            /* Column totals. */
161     double total;               /* Grand total. */
162   };
163
164 /* Integer mode variable info. */
165 struct var_range
166   {
167     struct hmap_node hmap_node; /* In struct crosstabs_proc var_ranges map. */
168     const struct variable *var; /* The variable. */
169     int min;                    /* Minimum value. */
170     int max;                    /* Maximum value + 1. */
171     int count;                  /* max - min. */
172   };
173
174 struct crosstabs_proc
175   {
176     const struct dictionary *dict;
177     enum { INTEGER, GENERAL } mode;
178     enum mv_class exclude;
179     bool pivot;
180     bool bad_warn;
181     struct fmt_spec weight_format;
182
183     /* Variables specifies on VARIABLES. */
184     const struct variable **variables;
185     size_t n_variables;
186     struct hmap var_ranges;
187
188     /* TABLES. */
189     struct pivot_table *pivots;
190     int n_pivots;
191
192     /* CELLS. */
193     int n_cells;                /* Number of cells requested. */
194     unsigned int cells;         /* Bit k is 1 if cell k is requested. */
195     int a_cells[CRS_CL_count];  /* 0...n_cells-1 are the requested cells. */
196
197     /* STATISTICS. */
198     unsigned int statistics;    /* Bit k is 1 if statistic k is requested. */
199
200     bool descending;            /* True if descending sort order is requested. */
201   };
202
203 const struct var_range *get_var_range (const struct crosstabs_proc *,
204                                        const struct variable *);
205
206 static bool should_tabulate_case (const struct pivot_table *,
207                                   const struct ccase *, enum mv_class exclude);
208 static void tabulate_general_case (struct pivot_table *, const struct ccase *,
209                                    double weight);
210 static void tabulate_integer_case (struct pivot_table *, const struct ccase *,
211                                    double weight);
212 static void postcalc (struct crosstabs_proc *);
213 static void submit (struct pivot_table *, struct tab_table *);
214
215 /* Parses and executes the CROSSTABS procedure. */
216 int
217 cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds)
218 {
219   const struct variable *wv = dict_get_weight (dataset_dict (ds));
220   struct var_range *range, *next_range;
221   struct crosstabs_proc proc;
222   struct casegrouper *grouper;
223   struct casereader *input, *group;
224   struct cmd_crosstabs cmd;
225   struct pivot_table *pt;
226   int result;
227   bool ok;
228   int i;
229
230   proc.dict = dataset_dict (ds);
231   proc.bad_warn = true;
232   proc.variables = NULL;
233   proc.n_variables = 0;
234   hmap_init (&proc.var_ranges);
235   proc.pivots = NULL;
236   proc.n_pivots = 0;
237   proc.descending = false;
238   proc.weight_format = wv ? *var_get_print_format (wv) : F_8_0;
239
240   if (!parse_crosstabs (lexer, ds, &cmd, &proc))
241     {
242       result = CMD_FAILURE;
243       goto exit;
244     }
245
246   proc.mode = proc.n_variables ? INTEGER : GENERAL;
247
248
249   proc.descending = cmd.val == CRS_DVALUE;
250
251   /* CELLS. */
252   if (!cmd.sbc_cells)
253     proc.cells = 1u << CRS_CL_COUNT;
254   else if (cmd.a_cells[CRS_CL_ALL])
255     proc.cells = UINT_MAX;
256   else
257     {
258       proc.cells = 0;
259       for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
260         if (cmd.a_cells[i])
261           proc.cells |= 1u << i;
262       if (proc.cells == 0)
263         proc.cells = ((1u << CRS_CL_COUNT)
264                        | (1u << CRS_CL_ROW)
265                        | (1u << CRS_CL_COLUMN)
266                        | (1u << CRS_CL_TOTAL));
267     }
268   proc.cells &= ((1u << CRS_CL_count) - 1);
269   proc.cells &= ~((1u << CRS_CL_NONE) | (1u << CRS_CL_ALL));
270   proc.n_cells = 0;
271   for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
272     if (proc.cells & (1u << i))
273       proc.a_cells[proc.n_cells++] = i;
274
275   /* STATISTICS. */
276   if (cmd.a_statistics[CRS_ST_ALL])
277     proc.statistics = UINT_MAX;
278   else if (cmd.sbc_statistics)
279     {
280       int i;
281
282       proc.statistics = 0;
283       for (i = 0; i < CRS_ST_count; i++)
284         if (cmd.a_statistics[i])
285           proc.statistics |= 1u << i;
286       if (proc.statistics == 0)
287         proc.statistics |= 1u << CRS_ST_CHISQ;
288     }
289   else
290     proc.statistics = 0;
291
292   /* MISSING. */
293   proc.exclude = (cmd.miss == CRS_TABLE ? MV_ANY
294                    : cmd.miss == CRS_INCLUDE ? MV_SYSTEM
295                    : MV_NEVER);
296   if (proc.mode == GENERAL && proc.exclude == MV_NEVER)
297     {
298       msg (SE, _("Missing mode REPORT not allowed in general mode.  "
299                  "Assuming MISSING=TABLE."));
300       proc.exclude = MV_ANY;
301     }
302
303   /* PIVOT. */
304   proc.pivot = cmd.pivot == CRS_PIVOT;
305
306   input = casereader_create_filter_weight (proc_open (ds), dataset_dict (ds),
307                                            NULL, NULL);
308   grouper = casegrouper_create_splits (input, dataset_dict (ds));
309   while (casegrouper_get_next_group (grouper, &group))
310     {
311       struct ccase *c;
312
313       /* Output SPLIT FILE variables. */
314       c = casereader_peek (group, 0);
315       if (c != NULL)
316         {
317           output_split_file_values (ds, c);
318           case_unref (c);
319         }
320
321       /* Initialize hash tables. */
322       for (pt = &proc.pivots[0]; pt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; pt++)
323         hmap_init (&pt->data);
324
325       /* Tabulate. */
326       for (; (c = casereader_read (group)) != NULL; case_unref (c))
327         for (pt = &proc.pivots[0]; pt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; pt++)
328           {
329             double weight = dict_get_case_weight (dataset_dict (ds), c,
330                                                   &proc.bad_warn);
331             if (should_tabulate_case (pt, c, proc.exclude))
332               {
333                 if (proc.mode == GENERAL)
334                   tabulate_general_case (pt, c, weight);
335                 else
336                   tabulate_integer_case (pt, c, weight);
337               }
338             else
339               pt->missing += weight;
340           }
341       casereader_destroy (group);
342
343       /* Output. */
344       postcalc (&proc);
345     }
346   ok = casegrouper_destroy (grouper);
347   ok = proc_commit (ds) && ok;
348
349   result = ok ? CMD_SUCCESS : CMD_CASCADING_FAILURE;
350
351 exit:
352   free (proc.variables);
353   HMAP_FOR_EACH_SAFE (range, next_range, struct var_range, hmap_node,
354                       &proc.var_ranges)
355     {
356       hmap_delete (&proc.var_ranges, &range->hmap_node);
357       free (range);
358     }
359   for (pt = &proc.pivots[0]; pt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; pt++)
360     {
361       free (pt->vars);
362       free (pt->const_vars);
363       /* We must not call value_destroy on const_values because
364          it is a wild pointer; it never pointed to anything owned
365          by the pivot_table.
366
367          The rest of the data was allocated and destroyed at a
368          lower level already. */
369     }
370   free (proc.pivots);
371
372   return result;
373 }
374
375 /* Parses the TABLES subcommand. */
376 static int
377 crs_custom_tables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
378                    struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
379 {
380   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
381   struct const_var_set *var_set;
382   int n_by;
383   const struct variable ***by = NULL;
384   int *by_iter;
385   size_t *by_nvar = NULL;
386   size_t nx = 1;
387   bool ok = false;
388   int i;
389
390   /* Ensure that this is a TABLES subcommand. */
391   if (!lex_match_id (lexer, "TABLES")
392       && (lex_token (lexer) != T_ID ||
393           dict_lookup_var (dataset_dict (ds), lex_tokcstr (lexer)) == NULL)
394       && lex_token (lexer) != T_ALL)
395     return 2;
396   lex_match (lexer, T_EQUALS);
397
398   if (proc->variables != NULL)
399     var_set = const_var_set_create_from_array (proc->variables,
400                                                proc->n_variables);
401   else
402     var_set = const_var_set_create_from_dict (dataset_dict (ds));
403   assert (var_set != NULL);
404
405   for (n_by = 0; ;)
406     {
407       by = xnrealloc (by, n_by + 1, sizeof *by);
408       by_nvar = xnrealloc (by_nvar, n_by + 1, sizeof *by_nvar);
409       if (!parse_const_var_set_vars (lexer, var_set, &by[n_by], &by_nvar[n_by],
410                                      PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH))
411         goto done;
412       if (xalloc_oversized (nx, by_nvar[n_by]))
413         {
414           msg (SE, _("Too many cross-tabulation variables or dimensions."));
415           goto done;
416         }
417       nx *= by_nvar[n_by];
418       n_by++;
419
420       if (!lex_match (lexer, T_BY))
421         {
422           if (n_by < 2)
423             {
424               lex_force_match (lexer, T_BY);
425               goto done;
426             }
427           else
428             break;
429         }
430     }
431
432   by_iter = xcalloc (n_by, sizeof *by_iter);
433   proc->pivots = xnrealloc (proc->pivots,
434                             proc->n_pivots + nx, sizeof *proc->pivots);
435   for (i = 0; i < nx; i++)
436     {
437       struct pivot_table *pt = &proc->pivots[proc->n_pivots++];
438       int j;
439
440       pt->proc = proc;
441       pt->weight_format = proc->weight_format;
442       pt->missing = 0.;
443       pt->n_vars = n_by;
444       pt->vars = xmalloc (n_by * sizeof *pt->vars);
445       pt->n_consts = 0;
446       pt->const_vars = NULL;
447       pt->const_values = NULL;
448
449       for (j = 0; j < n_by; j++)
450         pt->vars[j] = by[j][by_iter[j]];
451
452       for (j = n_by - 1; j >= 0; j--)
453         {
454           if (++by_iter[j] < by_nvar[j])
455             break;
456           by_iter[j] = 0;
457         }
458     }
459   free (by_iter);
460   ok = true;
461
462 done:
463   /* All return paths lead here. */
464   for (i = 0; i < n_by; i++)
465     free (by[i]);
466   free (by);
467   free (by_nvar);
468
469   const_var_set_destroy (var_set);
470
471   return ok;
472 }
473
474 /* Parses the VARIABLES subcommand. */
475 static int
476 crs_custom_variables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
477                       struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
478 {
479   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
480   if (proc->n_pivots)
481     {
482       msg (SE, _("VARIABLES must be specified before TABLES."));
483       return 0;
484     }
485
486   lex_match (lexer, T_EQUALS);
487
488   for (;;)
489     {
490       size_t orig_nv = proc->n_variables;
491       size_t i;
492
493       long min, max;
494
495       if (!parse_variables_const (lexer, dataset_dict (ds),
496                                   &proc->variables, &proc->n_variables,
497                                   (PV_APPEND | PV_NUMERIC
498                                    | PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH)))
499         return 0;
500
501       if (!lex_force_match (lexer, T_LPAREN))
502           goto lossage;
503
504       if (!lex_force_int (lexer))
505         goto lossage;
506       min = lex_integer (lexer);
507       lex_get (lexer);
508
509       lex_match (lexer, T_COMMA);
510
511       if (!lex_force_int (lexer))
512         goto lossage;
513       max = lex_integer (lexer);
514       if (max < min)
515         {
516           msg (SE, _("Maximum value (%ld) less than minimum value (%ld)."),
517                max, min);
518           goto lossage;
519         }
520       lex_get (lexer);
521
522       if (!lex_force_match (lexer, T_RPAREN))
523         goto lossage;
524
525       for (i = orig_nv; i < proc->n_variables; i++)
526         {
527           const struct variable *var = proc->variables[i];
528           struct var_range *vr = xmalloc (sizeof *vr);
529
530           vr->var = var;
531           vr->min = min;
532           vr->max = max + 1.;
533           vr->count = max - min + 1;
534           hmap_insert (&proc->var_ranges, &vr->hmap_node,
535                        hash_pointer (var, 0));
536         }
537
538       if (lex_token (lexer) == T_SLASH)
539         break;
540     }
541
542   return 1;
543
544  lossage:
545   free (proc->variables);
546   proc->variables = NULL;
547   proc->n_variables = 0;
548   return 0;
549 }
550 \f
551 /* Data file processing. */
552
553 const struct var_range *
554 get_var_range (const struct crosstabs_proc *proc, const struct variable *var)
555 {
556   if (!hmap_is_empty (&proc->var_ranges))
557     {
558       const struct var_range *range;
559
560       HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (range, struct var_range, hmap_node,
561                                hash_pointer (var, 0), &proc->var_ranges)
562         if (range->var == var)
563           return range;
564     }
565
566   return NULL;
567 }
568
569 static bool
570 should_tabulate_case (const struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
571                       enum mv_class exclude)
572 {
573   int j;
574   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
575     {
576       const struct variable *var = pt->vars[j];
577       const struct var_range *range = get_var_range (pt->proc, var);
578
579       if (var_is_value_missing (var, case_data (c, var), exclude))
580         return false;
581
582       if (range != NULL)
583         {
584           double num = case_num (c, var);
585           if (num < range->min || num > range->max)
586             return false;
587         }
588     }
589   return true;
590 }
591
592 static void
593 tabulate_integer_case (struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
594                        double weight)
595 {
596   struct table_entry *te;
597   size_t hash;
598   int j;
599
600   hash = 0;
601   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
602     {
603       /* Throw away fractional parts of values. */
604       hash = hash_int (case_num (c, pt->vars[j]), hash);
605     }
606
607   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct table_entry, node, hash, &pt->data)
608     {
609       for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
610         if ((int) case_num (c, pt->vars[j]) != (int) te->values[j].f)
611           goto no_match;
612
613       /* Found an existing entry. */
614       te->freq += weight;
615       return;
616
617     no_match: ;
618     }
619
620   /* No existing entry.  Create a new one. */
621   te = xmalloc (table_entry_size (pt->n_vars));
622   te->freq = weight;
623   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
624     te->values[j].f = (int) case_num (c, pt->vars[j]);
625   hmap_insert (&pt->data, &te->node, hash);
626 }
627
628 static void
629 tabulate_general_case (struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
630                        double weight)
631 {
632   struct table_entry *te;
633   size_t hash;
634   int j;
635
636   hash = 0;
637   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
638     {
639       const struct variable *var = pt->vars[j];
640       hash = value_hash (case_data (c, var), var_get_width (var), hash);
641     }
642
643   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct table_entry, node, hash, &pt->data)
644     {
645       for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
646         {
647           const struct variable *var = pt->vars[j];
648           if (!value_equal (case_data (c, var), &te->values[j],
649                             var_get_width (var)))
650             goto no_match;
651         }
652
653       /* Found an existing entry. */
654       te->freq += weight;
655       return;
656
657     no_match: ;
658     }
659
660   /* No existing entry.  Create a new one. */
661   te = xmalloc (table_entry_size (pt->n_vars));
662   te->freq = weight;
663   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
664     {
665       const struct variable *var = pt->vars[j];
666       value_clone (&te->values[j], case_data (c, var), var_get_width (var));
667     }
668   hmap_insert (&pt->data, &te->node, hash);
669 }
670 \f
671 /* Post-data reading calculations. */
672
673 static int compare_table_entry_vars_3way (const struct table_entry *a,
674                                           const struct table_entry *b,
675                                           const struct pivot_table *pt,
676                                           int idx0, int idx1);
677 static int compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_,
678                                      const void *pt_);
679 static int compare_table_entry_3way_inv (const void *ap_, const void *bp_,
680                                      const void *pt_);
681
682 static void enum_var_values (const struct pivot_table *, int var_idx,
683                              union value **valuesp, int *n_values, bool descending);
684 static void output_pivot_table (struct crosstabs_proc *,
685                                 struct pivot_table *);
686 static void make_pivot_table_subset (struct pivot_table *pt,
687                                      size_t row0, size_t row1,
688                                      struct pivot_table *subset);
689 static void make_summary_table (struct crosstabs_proc *);
690 static bool find_crosstab (struct pivot_table *, size_t *row0p, size_t *row1p);
691
692 static void
693 postcalc (struct crosstabs_proc *proc)
694 {
695   struct pivot_table *pt;
696
697   /* Convert hash tables into sorted arrays of entries. */
698   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
699     {
700       struct table_entry *e;
701       size_t i;
702
703       pt->n_entries = hmap_count (&pt->data);
704       pt->entries = xnmalloc (pt->n_entries, sizeof *pt->entries);
705       i = 0;
706       HMAP_FOR_EACH (e, struct table_entry, node, &pt->data)
707         pt->entries[i++] = e;
708       hmap_destroy (&pt->data);
709
710       sort (pt->entries, pt->n_entries, sizeof *pt->entries,
711             proc->descending ? compare_table_entry_3way_inv : compare_table_entry_3way,
712             pt);
713     }
714
715   make_summary_table (proc);
716
717   /* Output each pivot table. */
718   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
719     {
720       if (proc->pivot || pt->n_vars == 2)
721         output_pivot_table (proc, pt);
722       else
723         {
724           size_t row0 = 0, row1 = 0;
725           while (find_crosstab (pt, &row0, &row1))
726             {
727               struct pivot_table subset;
728               make_pivot_table_subset (pt, row0, row1, &subset);
729               output_pivot_table (proc, &subset);
730             }
731         }
732     }
733
734   /* Free output and prepare for next split file. */
735   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
736     {
737       size_t i;
738
739       pt->missing = 0.0;
740
741       /* Free the members that were allocated in this function(and the values
742          owned by the entries.
743
744          The other pointer members are either both allocated and destroyed at a
745          lower level (in output_pivot_table), or both allocated and destroyed
746          at a higher level (in crs_custom_tables and free_proc,
747          respectively). */
748       for (i = 0; i < pt->n_vars; i++)
749         {
750           int width = var_get_width (pt->vars[i]);
751           if (value_needs_init (width))
752             {
753               size_t j;
754
755               for (j = 0; j < pt->n_entries; j++)
756                 value_destroy (&pt->entries[j]->values[i], width);
757             }
758         }
759
760       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
761         free (pt->entries[i]);
762       free (pt->entries);
763     }
764 }
765
766 static void
767 make_pivot_table_subset (struct pivot_table *pt, size_t row0, size_t row1,
768                          struct pivot_table *subset)
769 {
770   *subset = *pt;
771   if (pt->n_vars > 2)
772     {
773       assert (pt->n_consts == 0);
774       subset->missing = pt->missing;
775       subset->n_vars = 2;
776       subset->vars = pt->vars;
777       subset->n_consts = pt->n_vars - 2;
778       subset->const_vars = pt->vars + 2;
779       subset->const_values = &pt->entries[row0]->values[2];
780     }
781   subset->entries = &pt->entries[row0];
782   subset->n_entries = row1 - row0;
783 }
784
785 static int
786 compare_table_entry_var_3way (const struct table_entry *a,
787                               const struct table_entry *b,
788                               const struct pivot_table *pt,
789                               int idx)
790 {
791   return value_compare_3way (&a->values[idx], &b->values[idx],
792                              var_get_width (pt->vars[idx]));
793 }
794
795 static int
796 compare_table_entry_vars_3way (const struct table_entry *a,
797                                const struct table_entry *b,
798                                const struct pivot_table *pt,
799                                int idx0, int idx1)
800 {
801   int i;
802
803   for (i = idx1 - 1; i >= idx0; i--)
804     {
805       int cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, i);
806       if (cmp != 0)
807         return cmp;
808     }
809   return 0;
810 }
811
812 /* Compare the struct table_entry at *AP to the one at *BP and
813    return a strcmp()-type result. */
814 static int
815 compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_, const void *pt_)
816 {
817   const struct table_entry *const *ap = ap_;
818   const struct table_entry *const *bp = bp_;
819   const struct table_entry *a = *ap;
820   const struct table_entry *b = *bp;
821   const struct pivot_table *pt = pt_;
822   int cmp;
823
824   cmp = compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars);
825   if (cmp != 0)
826     return cmp;
827
828   cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, ROW_VAR);
829   if (cmp != 0)
830     return cmp;
831
832   return compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, COL_VAR);
833 }
834
835 /* Inverted version of compare_table_entry_3way */
836 static int
837 compare_table_entry_3way_inv (const void *ap_, const void *bp_, const void *pt_)
838 {
839   return -compare_table_entry_3way (ap_, bp_, pt_);
840 }
841
842 static int
843 find_first_difference (const struct pivot_table *pt, size_t row)
844 {
845   if (row == 0)
846     return pt->n_vars - 1;
847   else
848     {
849       const struct table_entry *a = pt->entries[row];
850       const struct table_entry *b = pt->entries[row - 1];
851       int col;
852
853       for (col = pt->n_vars - 1; col >= 0; col--)
854         if (compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, col))
855           return col;
856       NOT_REACHED ();
857     }
858 }
859
860 /* Output a table summarizing the cases processed. */
861 static void
862 make_summary_table (struct crosstabs_proc *proc)
863 {
864   struct tab_table *summary;
865   struct pivot_table *pt;
866   struct string name;
867   int i;
868
869   summary = tab_create (7, 3 + proc->n_pivots);
870   tab_title (summary, _("Summary."));
871   tab_headers (summary, 1, 0, 3, 0);
872   tab_joint_text (summary, 1, 0, 6, 0, TAB_CENTER, _("Cases"));
873   tab_joint_text (summary, 1, 1, 2, 1, TAB_CENTER, _("Valid"));
874   tab_joint_text (summary, 3, 1, 4, 1, TAB_CENTER, _("Missing"));
875   tab_joint_text (summary, 5, 1, 6, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
876   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 1);
877   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 2);
878   tab_vline (summary, TAL_1, 3, 1, 1);
879   tab_vline (summary, TAL_1, 5, 1, 1);
880   for (i = 0; i < 3; i++)
881     {
882       tab_text (summary, 1 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("N"));
883       tab_text (summary, 2 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("Percent"));
884     }
885   tab_offset (summary, 0, 3);
886
887   ds_init_empty (&name);
888   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
889     {
890       double valid;
891       double n[3];
892       size_t i;
893
894       tab_hline (summary, TAL_1, 0, 6, 0);
895
896       ds_clear (&name);
897       for (i = 0; i < pt->n_vars; i++)
898         {
899           if (i > 0)
900             ds_put_cstr (&name, " * ");
901           ds_put_cstr (&name, var_to_string (pt->vars[i]));
902         }
903       tab_text (summary, 0, 0, TAB_LEFT, ds_cstr (&name));
904
905       valid = 0.;
906       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
907         valid += pt->entries[i]->freq;
908
909       n[0] = valid;
910       n[1] = pt->missing;
911       n[2] = n[0] + n[1];
912       for (i = 0; i < 3; i++)
913         {
914           tab_double (summary, i * 2 + 1, 0, TAB_RIGHT, n[i],
915                       &proc->weight_format);
916           tab_text_format (summary, i * 2 + 2, 0, TAB_RIGHT, "%.1f%%",
917                            n[i] / n[2] * 100.);
918         }
919
920       tab_next_row (summary);
921     }
922   ds_destroy (&name);
923
924   submit (NULL, summary);
925 }
926 \f
927 /* Output. */
928
929 static struct tab_table *create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *,
930                                                 struct pivot_table *);
931 static struct tab_table *create_chisq_table (struct pivot_table *);
932 static struct tab_table *create_sym_table (struct pivot_table *);
933 static struct tab_table *create_risk_table (struct pivot_table *);
934 static struct tab_table *create_direct_table (struct pivot_table *);
935 static void display_dimensions (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
936                                 struct tab_table *, int first_difference);
937 static void display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *,
938                                      struct pivot_table *,
939                                      struct tab_table *);
940 static void display_chisq (struct pivot_table *, struct tab_table *,
941                            bool *showed_fisher);
942 static void display_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
943                                struct tab_table *);
944 static void display_risk (struct pivot_table *, struct tab_table *);
945 static void display_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
946                                  struct tab_table *);
947 static void table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
948                                  struct tab_table *table, int c, int r,
949                                  unsigned char opt, const union value *v,
950                                  const struct variable *var);
951 static void delete_missing (struct pivot_table *);
952 static void build_matrix (struct pivot_table *);
953
954 /* Output pivot table PT in the context of PROC. */
955 static void
956 output_pivot_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
957 {
958   struct tab_table *table = NULL; /* Crosstabulation table. */
959   struct tab_table *chisq = NULL; /* Chi-square table. */
960   bool showed_fisher = false;
961   struct tab_table *sym = NULL;   /* Symmetric measures table. */
962   struct tab_table *risk = NULL;  /* Risk estimate table. */
963   struct tab_table *direct = NULL; /* Directional measures table. */
964   size_t row0, row1;
965
966   enum_var_values (pt, COL_VAR, &pt->cols, &pt->n_cols, proc->descending);
967
968   if (pt->n_cols == 0)
969     {
970       struct string vars;
971       int i;
972
973       ds_init_cstr (&vars, var_to_string (pt->vars[0]));
974       for (i = 1; i < pt->n_vars; i++)
975         ds_put_format (&vars, " * %s", var_to_string (pt->vars[i]));
976
977       /* TRANSLATORS: The %s here describes a crosstabulation.  It takes the
978          form "var1 * var2 * var3 * ...".  */
979       msg (SW, _("Crosstabulation %s contained no non-missing cases."),
980            ds_cstr (&vars));
981
982       ds_destroy (&vars);
983       free (pt->cols);
984       return;
985     }
986
987   if (proc->cells)
988     table = create_crosstab_table (proc, pt);
989   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CHISQ))
990     chisq = create_chisq_table (pt);
991   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)
992                           | (1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
993                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_CORR)
994                           | (1u << CRS_ST_KAPPA)))
995     sym = create_sym_table (pt);
996   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_RISK))
997     risk = create_risk_table (pt);
998   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_LAMBDA) | (1u << CRS_ST_UC)
999                           | (1u << CRS_ST_D) | (1u << CRS_ST_ETA)))
1000     direct = create_direct_table (pt);
1001
1002   row0 = row1 = 0;
1003   while (find_crosstab (pt, &row0, &row1))
1004     {
1005       struct pivot_table x;
1006       int first_difference;
1007
1008       make_pivot_table_subset (pt, row0, row1, &x);
1009
1010       /* Find all the row variable values. */
1011       enum_var_values (&x, ROW_VAR, &x.rows, &x.n_rows, proc->descending);
1012
1013       if (size_overflow_p (xtimes (xtimes (x.n_rows, x.n_cols),
1014                                    sizeof (double))))
1015         xalloc_die ();
1016       x.row_tot = xmalloc (x.n_rows * sizeof *x.row_tot);
1017       x.col_tot = xmalloc (x.n_cols * sizeof *x.col_tot);
1018       x.mat = xmalloc (x.n_rows * x.n_cols * sizeof *x.mat);
1019
1020       /* Allocate table space for the matrix. */
1021       if (table
1022           && tab_row (table) + (x.n_rows + 1) * proc->n_cells > tab_nr (table))
1023         tab_realloc (table, -1,
1024                      MAX (tab_nr (table) + (x.n_rows + 1) * proc->n_cells,
1025                           tab_nr (table) * pt->n_entries / x.n_entries));
1026
1027       build_matrix (&x);
1028
1029       /* Find the first variable that differs from the last subtable. */
1030       first_difference = find_first_difference (pt, row0);
1031       if (table)
1032         {
1033           display_dimensions (proc, &x, table, first_difference);
1034           display_crosstabulation (proc, &x, table);
1035         }
1036
1037       if (proc->exclude == MV_NEVER)
1038         delete_missing (&x);
1039
1040       if (chisq)
1041         {
1042           display_dimensions (proc, &x, chisq, first_difference);
1043           display_chisq (&x, chisq, &showed_fisher);
1044         }
1045       if (sym)
1046         {
1047           display_dimensions (proc, &x, sym, first_difference);
1048           display_symmetric (proc, &x, sym);
1049         }
1050       if (risk)
1051         {
1052           display_dimensions (proc, &x, risk, first_difference);
1053           display_risk (&x, risk);
1054         }
1055       if (direct)
1056         {
1057           display_dimensions (proc, &x, direct, first_difference);
1058           display_directional (proc, &x, direct);
1059         }
1060
1061       /* Free the parts of x that are not owned by pt.  In
1062          particular we must not free x.cols, which is the same as
1063          pt->cols, which is freed at the end of this function. */
1064       free (x.rows);
1065
1066       free (x.mat);
1067       free (x.row_tot);
1068       free (x.col_tot);
1069     }
1070
1071   submit (NULL, table);
1072
1073   if (chisq)
1074     {
1075       if (!showed_fisher)
1076         tab_resize (chisq, 4 + (pt->n_vars - 2), -1);
1077       submit (pt, chisq);
1078     }
1079
1080   submit (pt, sym);
1081   submit (pt, risk);
1082   submit (pt, direct);
1083
1084   free (pt->cols);
1085 }
1086
1087 static void
1088 build_matrix (struct pivot_table *x)
1089 {
1090   const int col_var_width = var_get_width (x->vars[COL_VAR]);
1091   const int row_var_width = var_get_width (x->vars[ROW_VAR]);
1092   int col, row;
1093   double *mp;
1094   struct table_entry **p;
1095
1096   mp = x->mat;
1097   col = row = 0;
1098   for (p = x->entries; p < &x->entries[x->n_entries]; p++)
1099     {
1100       const struct table_entry *te = *p;
1101
1102       while (!value_equal (&x->rows[row], &te->values[ROW_VAR], row_var_width))
1103         {
1104           for (; col < x->n_cols; col++)
1105             *mp++ = 0.0;
1106           col = 0;
1107           row++;
1108         }
1109
1110       while (!value_equal (&x->cols[col], &te->values[COL_VAR], col_var_width))
1111         {
1112           *mp++ = 0.0;
1113           col++;
1114         }
1115
1116       *mp++ = te->freq;
1117       if (++col >= x->n_cols)
1118         {
1119           col = 0;
1120           row++;
1121         }
1122     }
1123   while (mp < &x->mat[x->n_cols * x->n_rows])
1124     *mp++ = 0.0;
1125   assert (mp == &x->mat[x->n_cols * x->n_rows]);
1126
1127   /* Column totals, row totals, ns_rows. */
1128   mp = x->mat;
1129   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1130     x->col_tot[col] = 0.0;
1131   for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1132     x->row_tot[row] = 0.0;
1133   x->ns_rows = 0;
1134   for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1135     {
1136       bool row_is_empty = true;
1137       for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1138         {
1139           if (*mp != 0.0)
1140             {
1141               row_is_empty = false;
1142               x->col_tot[col] += *mp;
1143               x->row_tot[row] += *mp;
1144             }
1145           mp++;
1146         }
1147       if (!row_is_empty)
1148         x->ns_rows++;
1149     }
1150   assert (mp == &x->mat[x->n_cols * x->n_rows]);
1151
1152   /* ns_cols. */
1153   x->ns_cols = 0;
1154   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1155     for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1156       if (x->mat[col + row * x->n_cols] != 0.0)
1157         {
1158           x->ns_cols++;
1159           break;
1160         }
1161
1162   /* Grand total. */
1163   x->total = 0.0;
1164   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1165     x->total += x->col_tot[col];
1166 }
1167
1168 static struct tab_table *
1169 create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1170 {
1171   struct tuple
1172     {
1173       int value;
1174       const char *name;
1175     };
1176   static const struct tuple names[] =
1177     {
1178       {CRS_CL_COUNT, N_("count")},
1179       {CRS_CL_ROW, N_("row %")},
1180       {CRS_CL_COLUMN, N_("column %")},
1181       {CRS_CL_TOTAL, N_("total %")},
1182       {CRS_CL_EXPECTED, N_("expected")},
1183       {CRS_CL_RESIDUAL, N_("residual")},
1184       {CRS_CL_SRESIDUAL, N_("std. resid.")},
1185       {CRS_CL_ASRESIDUAL, N_("adj. resid.")},
1186     };
1187   const int n_names = sizeof names / sizeof *names;
1188   const struct tuple *t;
1189
1190   struct tab_table *table;
1191   struct string title;
1192   struct pivot_table x;
1193
1194   int i;
1195
1196   make_pivot_table_subset (pt, 0, 0, &x);
1197
1198   table = tab_create (x.n_consts + 1 + x.n_cols + 1,
1199                       (x.n_entries / x.n_cols) * 3 / 2 * proc->n_cells + 10);
1200   tab_headers (table, x.n_consts + 1, 0, 2, 0);
1201
1202   /* First header line. */
1203   tab_joint_text (table, x.n_consts + 1, 0,
1204                   (x.n_consts + 1) + (x.n_cols - 1), 0,
1205                   TAB_CENTER | TAT_TITLE, var_to_string (x.vars[COL_VAR]));
1206
1207   tab_hline (table, TAL_1, x.n_consts + 1,
1208              x.n_consts + 2 + x.n_cols - 2, 1);
1209
1210   /* Second header line. */
1211   for (i = 2; i < x.n_consts + 2; i++)
1212     tab_joint_text (table, x.n_consts + 2 - i - 1, 0,
1213                     x.n_consts + 2 - i - 1, 1,
1214                     TAB_RIGHT | TAT_TITLE, var_to_string (x.vars[i]));
1215   tab_text (table, x.n_consts + 2 - 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1216             var_to_string (x.vars[ROW_VAR]));
1217   for (i = 0; i < x.n_cols; i++)
1218     table_value_missing (proc, table, x.n_consts + 2 + i - 1, 1, TAB_RIGHT,
1219                          &x.cols[i], x.vars[COL_VAR]);
1220   tab_text (table, x.n_consts + 2 + x.n_cols - 1, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
1221
1222   tab_hline (table, TAL_1, 0, x.n_consts + 2 + x.n_cols - 1, 2);
1223   tab_vline (table, TAL_1, x.n_consts + 2 + x.n_cols - 1, 0, 1);
1224
1225   /* Title. */
1226   ds_init_empty (&title);
1227   for (i = 0; i < x.n_consts + 2; i++)
1228     {
1229       if (i)
1230         ds_put_cstr (&title, " * ");
1231       ds_put_cstr (&title, var_to_string (x.vars[i]));
1232     }
1233   for (i = 0; i < pt->n_consts; i++)
1234     {
1235       const struct variable *var = pt->const_vars[i];
1236       char *s;
1237
1238       ds_put_format (&title, ", %s=", var_to_string (var));
1239
1240       /* Insert the formatted value of VAR without any leading spaces. */
1241       s = data_out (&pt->const_values[i], var_get_encoding (var),
1242                     var_get_print_format (var));
1243       ds_put_cstr (&title, s + strspn (s, " "));
1244       free (s);
1245     }
1246
1247   ds_put_cstr (&title, " [");
1248   i = 0;
1249   for (t = names; t < &names[n_names]; t++)
1250     if (proc->cells & (1u << t->value))
1251       {
1252         if (i++)
1253           ds_put_cstr (&title, ", ");
1254         ds_put_cstr (&title, gettext (t->name));
1255       }
1256   ds_put_cstr (&title, "].");
1257
1258   tab_title (table, "%s", ds_cstr (&title));
1259   ds_destroy (&title);
1260
1261   tab_offset (table, 0, 2);
1262   return table;
1263 }
1264
1265 static struct tab_table *
1266 create_chisq_table (struct pivot_table *pt)
1267 {
1268   struct tab_table *chisq;
1269
1270   chisq = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1271                       pt->n_entries / pt->n_cols * 3 / 2 * N_CHISQ + 10);
1272   tab_headers (chisq, 1 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1273
1274   tab_title (chisq, _("Chi-square tests."));
1275
1276   tab_offset (chisq, pt->n_vars - 2, 0);
1277   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1278   tab_text (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1279   tab_text (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("df"));
1280   tab_text (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1281             _("Asymp. Sig. (2-tailed)"));
1282   tab_text_format (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1283             _("Exact Sig. (%d-tailed)"), 2);
1284   tab_text_format (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1285             _("Exact Sig. (%d-tailed)"), 1);
1286   tab_offset (chisq, 0, 1);
1287
1288   return chisq;
1289 }
1290
1291 /* Symmetric measures. */
1292 static struct tab_table *
1293 create_sym_table (struct pivot_table *pt)
1294 {
1295   struct tab_table *sym;
1296
1297   sym = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1298                     pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10);
1299   tab_headers (sym, 2 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1300   tab_title (sym, _("Symmetric measures."));
1301
1302   tab_offset (sym, pt->n_vars - 2, 0);
1303   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1304   tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1305   tab_text (sym, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1306   tab_text (sym, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1307   tab_text (sym, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1308   tab_text (sym, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1309   tab_offset (sym, 0, 1);
1310
1311   return sym;
1312 }
1313
1314 /* Risk estimate. */
1315 static struct tab_table *
1316 create_risk_table (struct pivot_table *pt)
1317 {
1318   struct tab_table *risk;
1319
1320   risk = tab_create (4 + (pt->n_vars - 2), pt->n_entries / pt->n_cols * 4 + 10);
1321   tab_headers (risk, 1 + pt->n_vars - 2, 0, 2, 0);
1322   tab_title (risk, _("Risk estimate."));
1323
1324   tab_offset (risk, pt->n_vars - 2, 0);
1325   tab_joint_text_format (risk, 2, 0, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE,
1326                          _("95%% Confidence Interval"));
1327   tab_text (risk, 0, 1, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1328   tab_text (risk, 1, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1329   tab_text (risk, 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Lower"));
1330   tab_text (risk, 3, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Upper"));
1331   tab_hline (risk, TAL_1, 2, 3, 1);
1332   tab_vline (risk, TAL_1, 2, 0, 1);
1333   tab_offset (risk, 0, 2);
1334
1335   return risk;
1336 }
1337
1338 /* Directional measures. */
1339 static struct tab_table *
1340 create_direct_table (struct pivot_table *pt)
1341 {
1342   struct tab_table *direct;
1343
1344   direct = tab_create (7 + (pt->n_vars - 2),
1345                        pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10);
1346   tab_headers (direct, 3 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1347   tab_title (direct, _("Directional measures."));
1348
1349   tab_offset (direct, pt->n_vars - 2, 0);
1350   tab_text (direct, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1351   tab_text (direct, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1352   tab_text (direct, 2, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Type"));
1353   tab_text (direct, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1354   tab_text (direct, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1355   tab_text (direct, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1356   tab_text (direct, 6, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1357   tab_offset (direct, 0, 1);
1358
1359   return direct;
1360 }
1361
1362
1363 /* Delete missing rows and columns for statistical analysis when
1364    /MISSING=REPORT. */
1365 static void
1366 delete_missing (struct pivot_table *pt)
1367 {
1368   int r, c;
1369
1370   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1371     if (var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1372       {
1373         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1374           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1375         pt->ns_rows--;
1376       }
1377
1378
1379   for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1380     if (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1381       {
1382         for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1383           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1384         pt->ns_cols--;
1385       }
1386 }
1387
1388 /* Prepare table T for submission, and submit it. */
1389 static void
1390 submit (struct pivot_table *pt, struct tab_table *t)
1391 {
1392   int i;
1393
1394   if (t == NULL)
1395     return;
1396
1397   tab_resize (t, -1, 0);
1398   if (tab_nr (t) == tab_t (t))
1399     {
1400       table_unref (&t->table);
1401       return;
1402     }
1403   tab_offset (t, 0, 0);
1404   if (pt != NULL)
1405     for (i = 2; i < pt->n_vars; i++)
1406       tab_text (t, pt->n_vars - i - 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1407                 var_to_string (pt->vars[i]));
1408   tab_box (t, TAL_2, TAL_2, -1, -1, 0, 0, tab_nc (t) - 1, tab_nr (t) - 1);
1409   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_1, tab_l (t), tab_t (t) - 1, tab_nc (t) - 1,
1410            tab_nr (t) - 1);
1411   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_GAP, 0, tab_t (t), tab_l (t) - 1,
1412            tab_nr (t) - 1);
1413   tab_vline (t, TAL_2, tab_l (t), 0, tab_nr (t) - 1);
1414
1415   tab_submit (t);
1416 }
1417
1418 static bool
1419 find_crosstab (struct pivot_table *pt, size_t *row0p, size_t *row1p)
1420 {
1421   size_t row0 = *row1p;
1422   size_t row1;
1423
1424   if (row0 >= pt->n_entries)
1425     return false;
1426
1427   for (row1 = row0 + 1; row1 < pt->n_entries; row1++)
1428     {
1429       struct table_entry *a = pt->entries[row0];
1430       struct table_entry *b = pt->entries[row1];
1431       if (compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars) != 0)
1432         break;
1433     }
1434   *row0p = row0;
1435   *row1p = row1;
1436   return true;
1437 }
1438
1439 /* Compares `union value's A_ and B_ and returns a strcmp()-like
1440    result.  WIDTH_ points to an int which is either 0 for a
1441    numeric value or a string width for a string value. */
1442 static int
1443 compare_value_3way (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1444 {
1445   const union value *a = a_;
1446   const union value *b = b_;
1447   const int *width = width_;
1448
1449   return value_compare_3way (a, b, *width);
1450 }
1451
1452 /* Inverted version of the above */
1453 static int
1454 compare_value_3way_inv (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1455 {
1456   return -compare_value_3way (a_, b_, width_);
1457 }
1458
1459
1460 /* Given an array of ENTRY_CNT table_entry structures starting at
1461    ENTRIES, creates a sorted list of the values that the variable
1462    with index VAR_IDX takes on.  The values are returned as a
1463    malloc()'d array stored in *VALUES, with the number of values
1464    stored in *VALUE_CNT.
1465
1466    The caller must eventually free *VALUES, but each pointer in *VALUES points
1467    to existing data not owned by *VALUES itself. */
1468 static void
1469 enum_var_values (const struct pivot_table *pt, int var_idx,
1470                  union value **valuesp, int *n_values, bool descending)
1471 {
1472   const struct variable *var = pt->vars[var_idx];
1473   const struct var_range *range = get_var_range (pt->proc, var);
1474   union value *values;
1475   size_t i;
1476
1477   if (range)
1478     {
1479       values = *valuesp = xnmalloc (range->count, sizeof *values);
1480       *n_values = range->count;
1481       for (i = 0; i < range->count; i++)
1482         values[i].f = range->min + i;
1483     }
1484   else
1485     {
1486       int width = var_get_width (var);
1487       struct hmapx_node *node;
1488       const union value *iter;
1489       struct hmapx set;
1490
1491       hmapx_init (&set);
1492       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
1493         {
1494           const struct table_entry *te = pt->entries[i];
1495           const union value *value = &te->values[var_idx];
1496           size_t hash = value_hash (value, width, 0);
1497
1498           HMAPX_FOR_EACH_WITH_HASH (iter, node, hash, &set)
1499             if (value_equal (iter, value, width))
1500               goto next_entry;
1501
1502           hmapx_insert (&set, (union value *) value, hash);
1503
1504         next_entry: ;
1505         }
1506
1507       *n_values = hmapx_count (&set);
1508       values = *valuesp = xnmalloc (*n_values, sizeof *values);
1509       i = 0;
1510       HMAPX_FOR_EACH (iter, node, &set)
1511         values[i++] = *iter;
1512       hmapx_destroy (&set);
1513
1514       sort (values, *n_values, sizeof *values,
1515             descending ? compare_value_3way_inv : compare_value_3way,
1516             &width);
1517     }
1518 }
1519
1520 /* Sets cell (C,R) in TABLE, with options OPT, to have a value taken
1521    from V, displayed with print format spec from variable VAR.  When
1522    in REPORT missing-value mode, missing values have an M appended. */
1523 static void
1524 table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
1525                      struct tab_table *table, int c, int r, unsigned char opt,
1526                      const union value *v, const struct variable *var)
1527 {
1528   const char *label = var_lookup_value_label (var, v);
1529   if (label != NULL)
1530     tab_text (table, c, r, TAB_LEFT, label);
1531   else
1532     {
1533       const struct fmt_spec *print = var_get_print_format (var);
1534       if (proc->exclude == MV_NEVER && var_is_value_missing (var, v, MV_USER))
1535         {
1536           char *s = data_out (v, dict_get_encoding (proc->dict), print);
1537           tab_text_format (table, c, r, opt, "%sM", s + strspn (s, " "));
1538           free (s);
1539         }
1540       else
1541         tab_value (table, c, r, opt, v, var, print);
1542     }
1543 }
1544
1545 /* Draws a line across TABLE at the current row to indicate the most
1546    major dimension variable with index FIRST_DIFFERENCE out of N_VARS
1547    that changed, and puts the values that changed into the table.  TB
1548    and PT must be the corresponding table_entry and crosstab,
1549    respectively. */
1550 static void
1551 display_dimensions (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1552                     struct tab_table *table, int first_difference)
1553 {
1554   tab_hline (table, TAL_1, pt->n_consts + pt->n_vars - first_difference - 1, tab_nc (table) - 1, 0);
1555
1556   for (; first_difference >= 2; first_difference--)
1557     table_value_missing (proc, table, pt->n_consts + pt->n_vars - first_difference - 1, 0,
1558                          TAB_RIGHT, &pt->entries[0]->values[first_difference],
1559                          pt->vars[first_difference]);
1560 }
1561
1562 /* Put VALUE into cell (C,R) of TABLE, suffixed with character
1563    SUFFIX if nonzero.  If MARK_MISSING is true the entry is
1564    additionally suffixed with a letter `M'. */
1565 static void
1566 format_cell_entry (struct tab_table *table, int c, int r, double value,
1567                    char suffix, bool mark_missing, const struct dictionary *dict)
1568 {
1569   union value v;
1570   char suffixes[3];
1571   int suffix_len;
1572   char *s;
1573
1574   v.f = value;
1575   s = data_out (&v, dict_get_encoding (dict), settings_get_format ());
1576
1577   suffix_len = 0;
1578   if (suffix != 0)
1579     suffixes[suffix_len++] = suffix;
1580   if (mark_missing)
1581     suffixes[suffix_len++] = 'M';
1582   suffixes[suffix_len] = '\0';
1583
1584   tab_text_format (table, c, r, TAB_RIGHT, "%s%s",
1585                    s + strspn (s, " "), suffixes);
1586
1587   free (s);
1588 }
1589
1590 /* Displays the crosstabulation table. */
1591 static void
1592 display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1593                          struct tab_table *table)
1594 {
1595   int last_row;
1596   int r, c, i;
1597   double *mp;
1598
1599   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1600     table_value_missing (proc, table, pt->n_consts + pt->n_vars - 2,
1601                          r * proc->n_cells, TAB_RIGHT, &pt->rows[r],
1602                          pt->vars[ROW_VAR]);
1603
1604   tab_text (table, pt->n_vars - 2, pt->n_rows * proc->n_cells,
1605             TAB_LEFT, _("Total"));
1606
1607   /* Put in the actual cells. */
1608   mp = pt->mat;
1609   tab_offset (table, pt->n_consts + pt->n_vars - 1, -1);
1610   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1611     {
1612       if (proc->n_cells > 1)
1613         tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1614       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1615         {
1616           bool mark_missing = false;
1617           double expected_value = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
1618           if (proc->exclude == MV_NEVER
1619               && (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER)
1620                   || var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f,
1621                                          MV_USER)))
1622             mark_missing = true;
1623           for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1624             {
1625               double v;
1626               int suffix = 0;
1627
1628               switch (proc->a_cells[i])
1629                 {
1630                 case CRS_CL_COUNT:
1631                   v = *mp;
1632                   break;
1633                 case CRS_CL_ROW:
1634                   v = *mp / pt->row_tot[r] * 100.;
1635                   suffix = '%';
1636                   break;
1637                 case CRS_CL_COLUMN:
1638                   v = *mp / pt->col_tot[c] * 100.;
1639                   suffix = '%';
1640                   break;
1641                 case CRS_CL_TOTAL:
1642                   v = *mp / pt->total * 100.;
1643                   suffix = '%';
1644                   break;
1645                 case CRS_CL_EXPECTED:
1646                   v = expected_value;
1647                   break;
1648                 case CRS_CL_RESIDUAL:
1649                   v = *mp - expected_value;
1650                   break;
1651                 case CRS_CL_SRESIDUAL:
1652                   v = (*mp - expected_value) / sqrt (expected_value);
1653                   break;
1654                 case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1655                   v = ((*mp - expected_value)
1656                        / sqrt (expected_value
1657                                * (1. - pt->row_tot[r] / pt->total)
1658                                * (1. - pt->col_tot[c] / pt->total)));
1659                   break;
1660                 default:
1661                   NOT_REACHED ();
1662                 }
1663               format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1664             }
1665
1666           mp++;
1667         }
1668
1669       tab_offset (table, -1, tab_row (table) + proc->n_cells);
1670     }
1671
1672   /* Row totals. */
1673   tab_offset (table, -1, tab_row (table) - proc->n_cells * pt->n_rows);
1674   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1675     {
1676       bool mark_missing = false;
1677
1678       if (proc->exclude == MV_NEVER
1679           && var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1680         mark_missing = true;
1681
1682       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1683         {
1684           char suffix = 0;
1685           double v;
1686
1687           switch (proc->a_cells[i])
1688             {
1689             case CRS_CL_COUNT:
1690               v = pt->row_tot[r];
1691               break;
1692             case CRS_CL_ROW:
1693               v = 100.0;
1694               suffix = '%';
1695               break;
1696             case CRS_CL_COLUMN:
1697               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1698               suffix = '%';
1699               break;
1700             case CRS_CL_TOTAL:
1701               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1702               suffix = '%';
1703               break;
1704             case CRS_CL_EXPECTED:
1705             case CRS_CL_RESIDUAL:
1706             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1707             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1708               v = 0.;
1709               break;
1710             default:
1711               NOT_REACHED ();
1712             }
1713
1714           format_cell_entry (table, pt->n_cols, 0, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1715           tab_next_row (table);
1716         }
1717     }
1718
1719   /* Column totals, grand total. */
1720   last_row = 0;
1721   if (proc->n_cells > 1)
1722     tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1723   for (c = 0; c <= pt->n_cols; c++)
1724     {
1725       double ct = c < pt->n_cols ? pt->col_tot[c] : pt->total;
1726       bool mark_missing = false;
1727       int i;
1728
1729       if (proc->exclude == MV_NEVER && c < pt->n_cols
1730           && var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1731         mark_missing = true;
1732
1733       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1734         {
1735           char suffix = 0;
1736           double v;
1737
1738           switch (proc->a_cells[i])
1739             {
1740             case CRS_CL_COUNT:
1741               v = ct;
1742               break;
1743             case CRS_CL_ROW:
1744               v = ct / pt->total * 100.;
1745               suffix = '%';
1746               break;
1747             case CRS_CL_COLUMN:
1748               v = 100.;
1749               suffix = '%';
1750               break;
1751             case CRS_CL_TOTAL:
1752               v = ct / pt->total * 100.;
1753               suffix = '%';
1754               break;
1755             case CRS_CL_EXPECTED:
1756             case CRS_CL_RESIDUAL:
1757             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1758             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1759               continue;
1760             default:
1761               NOT_REACHED ();
1762             }
1763
1764           format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1765         }
1766       last_row = i;
1767     }
1768
1769   tab_offset (table, -1, tab_row (table) + last_row);
1770   tab_offset (table, 0, -1);
1771 }
1772
1773 static void calc_r (struct pivot_table *,
1774                     double *PT, double *Y, double *, double *, double *);
1775 static void calc_chisq (struct pivot_table *,
1776                         double[N_CHISQ], int[N_CHISQ], double *, double *);
1777
1778 /* Display chi-square statistics. */
1779 static void
1780 display_chisq (struct pivot_table *pt, struct tab_table *chisq,
1781                bool *showed_fisher)
1782 {
1783   static const char *chisq_stats[N_CHISQ] =
1784     {
1785       N_("Pearson Chi-Square"),
1786       N_("Likelihood Ratio"),
1787       N_("Fisher's Exact Test"),
1788       N_("Continuity Correction"),
1789       N_("Linear-by-Linear Association"),
1790     };
1791   double chisq_v[N_CHISQ];
1792   double fisher1, fisher2;
1793   int df[N_CHISQ];
1794
1795   int i;
1796
1797   calc_chisq (pt, chisq_v, df, &fisher1, &fisher2);
1798
1799   tab_offset (chisq, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
1800
1801   for (i = 0; i < N_CHISQ; i++)
1802     {
1803       if ((i != 2 && chisq_v[i] == SYSMIS)
1804           || (i == 2 && fisher1 == SYSMIS))
1805         continue;
1806
1807       tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (chisq_stats[i]));
1808       if (i != 2)
1809         {
1810           tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, chisq_v[i], NULL);
1811           tab_double (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT, df[i], &pt->weight_format);
1812           tab_double (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT,
1813                      gsl_cdf_chisq_Q (chisq_v[i], df[i]), NULL);
1814         }
1815       else
1816         {
1817           *showed_fisher = true;
1818           tab_double (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT, fisher2, NULL);
1819           tab_double (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT, fisher1, NULL);
1820         }
1821       tab_next_row (chisq);
1822     }
1823
1824   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1825   tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1826   tab_next_row (chisq);
1827
1828   tab_offset (chisq, 0, -1);
1829 }
1830
1831 static int calc_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1832                            double[N_SYMMETRIC], double[N_SYMMETRIC],
1833                            double[N_SYMMETRIC],
1834                            double[3], double[3], double[3]);
1835
1836 /* Display symmetric measures. */
1837 static void
1838 display_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1839                    struct tab_table *sym)
1840 {
1841   static const char *categories[] =
1842     {
1843       N_("Nominal by Nominal"),
1844       N_("Ordinal by Ordinal"),
1845       N_("Interval by Interval"),
1846       N_("Measure of Agreement"),
1847     };
1848
1849   static const char *stats[N_SYMMETRIC] =
1850     {
1851       N_("Phi"),
1852       N_("Cramer's V"),
1853       N_("Contingency Coefficient"),
1854       N_("Kendall's tau-b"),
1855       N_("Kendall's tau-c"),
1856       N_("Gamma"),
1857       N_("Spearman Correlation"),
1858       N_("Pearson's R"),
1859       N_("Kappa"),
1860     };
1861
1862   static const int stats_categories[N_SYMMETRIC] =
1863     {
1864       0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 3,
1865     };
1866
1867   int last_cat = -1;
1868   double sym_v[N_SYMMETRIC], sym_ase[N_SYMMETRIC], sym_t[N_SYMMETRIC];
1869   double somers_d_v[3], somers_d_ase[3], somers_d_t[3];
1870   int i;
1871
1872   if (!calc_symmetric (proc, pt, sym_v, sym_ase, sym_t,
1873                        somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
1874     return;
1875
1876   tab_offset (sym, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
1877
1878   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
1879     {
1880       if (sym_v[i] == SYSMIS)
1881         continue;
1882
1883       if (stats_categories[i] != last_cat)
1884         {
1885           last_cat = stats_categories[i];
1886           tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (categories[last_cat]));
1887         }
1888
1889       tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT, gettext (stats[i]));
1890       tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, sym_v[i], NULL);
1891       if (sym_ase[i] != SYSMIS)
1892         tab_double (sym, 3, 0, TAB_RIGHT, sym_ase[i], NULL);
1893       if (sym_t[i] != SYSMIS)
1894         tab_double (sym, 4, 0, TAB_RIGHT, sym_t[i], NULL);
1895       /*tab_double (sym, 5, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (sym_v[i]), NULL);*/
1896       tab_next_row (sym);
1897     }
1898
1899   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1900   tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1901   tab_next_row (sym);
1902
1903   tab_offset (sym, 0, -1);
1904 }
1905
1906 static int calc_risk (struct pivot_table *,
1907                       double[], double[], double[], union value *);
1908
1909 /* Display risk estimate. */
1910 static void
1911 display_risk (struct pivot_table *pt, struct tab_table *risk)
1912 {
1913   char buf[256];
1914   double risk_v[3], lower[3], upper[3];
1915   union value c[2];
1916   int i;
1917
1918   if (!calc_risk (pt, risk_v, upper, lower, c))
1919     return;
1920
1921   tab_offset (risk, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
1922
1923   for (i = 0; i < 3; i++)
1924     {
1925       const struct variable *cv = pt->vars[COL_VAR];
1926       const struct variable *rv = pt->vars[ROW_VAR];
1927       int cvw = var_get_width (cv);
1928       int rvw = var_get_width (rv);
1929
1930       if (risk_v[i] == SYSMIS)
1931         continue;
1932
1933       switch (i)
1934         {
1935         case 0:
1936           if (var_is_numeric (cv))
1937             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%g / %g)"),
1938                      var_to_string (cv), c[0].f, c[1].f);
1939           else
1940             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%.*s / %.*s)"),
1941                      var_to_string (cv),
1942                      cvw, value_str (&c[0], cvw),
1943                      cvw, value_str (&c[1], cvw));
1944           break;
1945         case 1:
1946         case 2:
1947           if (var_is_numeric (rv))
1948             sprintf (buf, _("For cohort %s = %.*g"),
1949                      var_to_string (rv), DBL_DIG + 1, pt->rows[i - 1].f);
1950           else
1951             sprintf (buf, _("For cohort %s = %.*s"),
1952                      var_to_string (rv),
1953                      rvw, value_str (&pt->rows[i - 1], rvw));
1954           break;
1955         }
1956
1957       tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, buf);
1958       tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, risk_v[i], NULL);
1959       tab_double (risk, 2, 0, TAB_RIGHT, lower[i], NULL);
1960       tab_double (risk, 3, 0, TAB_RIGHT, upper[i], NULL);
1961       tab_next_row (risk);
1962     }
1963
1964   tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1965   tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, &pt->weight_format);
1966   tab_next_row (risk);
1967
1968   tab_offset (risk, 0, -1);
1969 }
1970
1971 static int calc_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1972                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL],
1973                              double[N_DIRECTIONAL]);
1974
1975 /* Display directional measures. */
1976 static void
1977 display_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1978                      struct tab_table *direct)
1979 {
1980   static const char *categories[] =
1981     {
1982       N_("Nominal by Nominal"),
1983       N_("Ordinal by Ordinal"),
1984       N_("Nominal by Interval"),
1985     };
1986
1987   static const char *stats[] =
1988     {
1989       N_("Lambda"),
1990       N_("Goodman and Kruskal tau"),
1991       N_("Uncertainty Coefficient"),
1992       N_("Somers' d"),
1993       N_("Eta"),
1994     };
1995
1996   static const char *types[] =
1997     {
1998       N_("Symmetric"),
1999       N_("%s Dependent"),
2000       N_("%s Dependent"),
2001     };
2002
2003   static const int stats_categories[N_DIRECTIONAL] =
2004     {
2005       0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 2, 2,
2006     };
2007
2008   static const int stats_stats[N_DIRECTIONAL] =
2009     {
2010       0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4,
2011     };
2012
2013   static const int stats_types[N_DIRECTIONAL] =
2014     {
2015       0, 1, 2, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 1, 2,
2016     };
2017
2018   static const int *stats_lookup[] =
2019     {
2020       stats_categories,
2021       stats_stats,
2022       stats_types,
2023     };
2024
2025   static const char **stats_names[] =
2026     {
2027       categories,
2028       stats,
2029       types,
2030     };
2031
2032   int last[3] =
2033     {
2034       -1, -1, -1,
2035     };
2036
2037   double direct_v[N_DIRECTIONAL];
2038   double direct_ase[N_DIRECTIONAL];
2039   double direct_t[N_DIRECTIONAL];
2040
2041   int i;
2042
2043   if (!calc_directional (proc, pt, direct_v, direct_ase, direct_t))
2044     return;
2045
2046   tab_offset (direct, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
2047
2048   for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2049     {
2050       if (direct_v[i] == SYSMIS)
2051         continue;
2052
2053       {
2054         int j;
2055
2056         for (j = 0; j < 3; j++)
2057           if (last[j] != stats_lookup[j][i])
2058             {
2059               if (j < 2)
2060                 tab_hline (direct, TAL_1, j, 6, 0);
2061
2062               for (; j < 3; j++)
2063                 {
2064                   const char *string;
2065                   int k = last[j] = stats_lookup[j][i];
2066
2067                   if (k == 0)
2068                     string = NULL;
2069                   else if (k == 1)
2070                     string = var_to_string (pt->vars[0]);
2071                   else
2072                     string = var_to_string (pt->vars[1]);
2073
2074                   tab_text_format (direct, j, 0, TAB_LEFT,
2075                                    gettext (stats_names[j][k]), string);
2076                 }
2077             }
2078       }
2079
2080       tab_double (direct, 3, 0, TAB_RIGHT, direct_v[i], NULL);
2081       if (direct_ase[i] != SYSMIS)
2082         tab_double (direct, 4, 0, TAB_RIGHT, direct_ase[i], NULL);
2083       if (direct_t[i] != SYSMIS)
2084         tab_double (direct, 5, 0, TAB_RIGHT, direct_t[i], NULL);
2085       /*tab_double (direct, 6, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (direct_v[i]), NULL);*/
2086       tab_next_row (direct);
2087     }
2088
2089   tab_offset (direct, 0, -1);
2090 }
2091 \f
2092 /* Statistical calculations. */
2093
2094 /* Returns the value of the logarithm of gamma (factorial) function for an integer
2095    argument PT. */
2096 static double
2097 log_gamma_int (double pt)
2098 {
2099   double r = 0;
2100   int i;
2101
2102   for (i = 2; i < pt; i++)
2103     r += log(i);
2104
2105   return r;
2106 }
2107
2108 /* Calculate P_r as specified in _SPSS Statistical Algorithms_,
2109    Appendix 5. */
2110 static inline double
2111 Pr (int a, int b, int c, int d)
2112 {
2113   return exp (log_gamma_int (a + b + 1.) -  log_gamma_int (a + 1.)
2114             + log_gamma_int (c + d + 1.) - log_gamma_int (b + 1.)
2115             + log_gamma_int (a + c + 1.) - log_gamma_int (c + 1.)
2116             + log_gamma_int (b + d + 1.) - log_gamma_int (d + 1.)
2117             - log_gamma_int (a + b + c + d + 1.));
2118 }
2119
2120 /* Swap the contents of A and B. */
2121 static inline void
2122 swap (int *a, int *b)
2123 {
2124   int t = *a;
2125   *a = *b;
2126   *b = t;
2127 }
2128
2129 /* Calculate significance for Fisher's exact test as specified in
2130    _SPSS Statistical Algorithms_, Appendix 5. */
2131 static void
2132 calc_fisher (int a, int b, int c, int d, double *fisher1, double *fisher2)
2133 {
2134   int pt;
2135   double pn1;
2136
2137   if (MIN (c, d) < MIN (a, b))
2138     swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2139   if (MIN (b, d) < MIN (a, c))
2140     swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2141   if (b * c < a * d)
2142     {
2143       if (b < c)
2144         swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2145       else
2146         swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2147     }
2148
2149   pn1 = Pr (a, b, c, d);
2150   *fisher1 = pn1;
2151   for (pt = 1; pt <= a; pt++)
2152     {
2153       *fisher1 += Pr (a - pt, b + pt, c + pt, d - pt);
2154     }
2155
2156   *fisher2 = *fisher1;
2157
2158   for (pt = 1; pt <= b; pt++)
2159     {
2160       double p = Pr (a + pt, b - pt, c - pt, d + pt);
2161       if (p < pn1)
2162         *fisher2 += p;
2163     }
2164 }
2165
2166 /* Calculates chi-squares into CHISQ.  MAT is a matrix with N_COLS
2167    columns with values COLS and N_ROWS rows with values ROWS.  Values
2168    in the matrix sum to pt->total. */
2169 static void
2170 calc_chisq (struct pivot_table *pt,
2171             double chisq[N_CHISQ], int df[N_CHISQ],
2172             double *fisher1, double *fisher2)
2173 {
2174   int r, c;
2175
2176   chisq[0] = chisq[1] = 0.;
2177   chisq[2] = chisq[3] = chisq[4] = SYSMIS;
2178   *fisher1 = *fisher2 = SYSMIS;
2179
2180   df[0] = df[1] = (pt->ns_cols - 1) * (pt->ns_rows - 1);
2181
2182   if (pt->ns_rows <= 1 || pt->ns_cols <= 1)
2183     {
2184       chisq[0] = chisq[1] = SYSMIS;
2185       return;
2186     }
2187
2188   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2189     for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2190       {
2191         const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2192         const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2193         const double residual = freq - expected;
2194
2195         chisq[0] += residual * residual / expected;
2196         if (freq)
2197           chisq[1] += freq * log (expected / freq);
2198       }
2199
2200   if (chisq[0] == 0.)
2201     chisq[0] = SYSMIS;
2202
2203   if (chisq[1] != 0.)
2204     chisq[1] *= -2.;
2205   else
2206     chisq[1] = SYSMIS;
2207
2208   /* Calculate Yates and Fisher exact test. */
2209   if (pt->ns_cols == 2 && pt->ns_rows == 2)
2210     {
2211       double f11, f12, f21, f22;
2212
2213       {
2214         int nz_cols[2];
2215         int i, j;
2216
2217         for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2218           if (pt->col_tot[i] != 0.)
2219             {
2220               nz_cols[j++] = i;
2221               if (j == 2)
2222                 break;
2223             }
2224
2225         assert (j == 2);
2226
2227         f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2228         f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2229         f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2230         f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2231       }
2232
2233       /* Yates. */
2234       {
2235         const double pt_ = fabs (f11 * f22 - f12 * f21) - 0.5 * pt->total;
2236
2237         if (pt_ > 0.)
2238           chisq[3] = (pt->total * pow2 (pt_)
2239                       / (f11 + f12) / (f21 + f22)
2240                       / (f11 + f21) / (f12 + f22));
2241         else
2242           chisq[3] = 0.;
2243
2244         df[3] = 1.;
2245       }
2246
2247       /* Fisher. */
2248       calc_fisher (f11 + .5, f12 + .5, f21 + .5, f22 + .5, fisher1, fisher2);
2249     }
2250
2251   /* Calculate Mantel-Haenszel. */
2252   if (var_is_numeric (pt->vars[ROW_VAR]) && var_is_numeric (pt->vars[COL_VAR]))
2253     {
2254       double r, ase_0, ase_1;
2255       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &r, &ase_0, &ase_1);
2256
2257       chisq[4] = (pt->total - 1.) * r * r;
2258       df[4] = 1;
2259     }
2260 }
2261
2262 /* Calculate the value of Pearson's r.  r is stored into R, ase_1 into
2263    ASE_1, and ase_0 into ASE_0.  The row and column values must be
2264    passed in PT and Y. */
2265 static void
2266 calc_r (struct pivot_table *pt,
2267         double *PT, double *Y, double *r, double *ase_0, double *ase_1)
2268 {
2269   double SX, SY, S, T;
2270   double Xbar, Ybar;
2271   double sum_XYf, sum_X2Y2f;
2272   double sum_Xr, sum_X2r;
2273   double sum_Yc, sum_Y2c;
2274   int i, j;
2275
2276   for (sum_X2Y2f = sum_XYf = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2277     for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2278       {
2279         double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2280         double product = PT[i] * Y[j];
2281         double temp = fij * product;
2282         sum_XYf += temp;
2283         sum_X2Y2f += temp * product;
2284       }
2285
2286   for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2287     {
2288       sum_Xr += PT[i] * pt->row_tot[i];
2289       sum_X2r += pow2 (PT[i]) * pt->row_tot[i];
2290     }
2291   Xbar = sum_Xr / pt->total;
2292
2293   for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
2294     {
2295       sum_Yc += Y[i] * pt->col_tot[i];
2296       sum_Y2c += Y[i] * Y[i] * pt->col_tot[i];
2297     }
2298   Ybar = sum_Yc / pt->total;
2299
2300   S = sum_XYf - sum_Xr * sum_Yc / pt->total;
2301   SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
2302   SY = sum_Y2c - pow2 (sum_Yc) / pt->total;
2303   T = sqrt (SX * SY);
2304   *r = S / T;
2305   *ase_0 = sqrt ((sum_X2Y2f - pow2 (sum_XYf) / pt->total) / (sum_X2r * sum_Y2c));
2306
2307   {
2308     double s, c, y, t;
2309
2310     for (s = c = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2311       for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2312         {
2313           double Xresid, Yresid;
2314           double temp;
2315
2316           Xresid = PT[i] - Xbar;
2317           Yresid = Y[j] - Ybar;
2318           temp = (T * Xresid * Yresid
2319                   - ((S / (2. * T))
2320                      * (Xresid * Xresid * SY + Yresid * Yresid * SX)));
2321           y = pt->mat[j + i * pt->n_cols] * temp * temp - c;
2322           t = s + y;
2323           c = (t - s) - y;
2324           s = t;
2325         }
2326     *ase_1 = sqrt (s) / (T * T);
2327   }
2328 }
2329
2330 /* Calculate symmetric statistics and their asymptotic standard
2331    errors.  Returns 0 if none could be calculated. */
2332 static int
2333 calc_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2334                 double v[N_SYMMETRIC], double ase[N_SYMMETRIC],
2335                 double t[N_SYMMETRIC],
2336                 double somers_d_v[3], double somers_d_ase[3],
2337                 double somers_d_t[3])
2338 {
2339   int q, i;
2340
2341   q = MIN (pt->ns_rows, pt->ns_cols);
2342   if (q <= 1)
2343     return 0;
2344
2345   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
2346     v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2347
2348   /* Phi, Cramer's V, contingency coefficient. */
2349   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)))
2350     {
2351       double Xp = 0.;   /* Pearson chi-square. */
2352       int r, c;
2353
2354       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2355         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2356           {
2357             const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2358             const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2359             const double residual = freq - expected;
2360
2361             Xp += residual * residual / expected;
2362           }
2363
2364       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_PHI))
2365         {
2366           v[0] = sqrt (Xp / pt->total);
2367           v[1] = sqrt (Xp / (pt->total * (q - 1)));
2368         }
2369       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CC))
2370         v[2] = sqrt (Xp / (Xp + pt->total));
2371     }
2372
2373   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
2374                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_D)))
2375     {
2376       double *cum;
2377       double Dr, Dc;
2378       double P, Q;
2379       double btau_cum, ctau_cum, gamma_cum, d_yx_cum, d_xy_cum;
2380       double btau_var;
2381       int r, c;
2382
2383       Dr = Dc = pow2 (pt->total);
2384       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2385         Dr -= pow2 (pt->row_tot[r]);
2386       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2387         Dc -= pow2 (pt->col_tot[c]);
2388
2389       cum = xnmalloc (pt->n_cols * pt->n_rows, sizeof *cum);
2390       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2391         {
2392           double ct = 0.;
2393
2394           for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2395             cum[c + r * pt->n_cols] = ct += pt->mat[c + r * pt->n_cols];
2396         }
2397
2398       /* P and Q. */
2399       {
2400         int i, j;
2401         double Cij, Dij;
2402
2403         P = Q = 0.;
2404         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2405           {
2406             Cij = Dij = 0.;
2407
2408             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2409               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2410
2411             if (i > 0)
2412               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2413                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2414
2415             for (j = 0;;)
2416               {
2417                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2418                 P += fij * Cij;
2419                 Q += fij * Dij;
2420
2421                 if (++j == pt->n_cols)
2422                   break;
2423                 assert (j < pt->n_cols);
2424
2425                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2426                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2427
2428                 if (i > 0)
2429                   {
2430                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2431                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2432                   }
2433               }
2434           }
2435       }
2436
2437       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2438         v[3] = (P - Q) / sqrt (Dr * Dc);
2439       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2440         v[4] = (q * (P - Q)) / (pow2 (pt->total) * (q - 1));
2441       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2442         v[5] = (P - Q) / (P + Q);
2443
2444       /* ASE for tau-b, tau-c, gamma.  Calculations could be
2445          eliminated here, at expense of memory.  */
2446       {
2447         int i, j;
2448         double Cij, Dij;
2449
2450         btau_cum = ctau_cum = gamma_cum = d_yx_cum = d_xy_cum = 0.;
2451         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2452           {
2453             Cij = Dij = 0.;
2454
2455             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2456               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2457
2458             if (i > 0)
2459               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2460                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2461
2462             for (j = 0;;)
2463               {
2464                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2465
2466                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2467                   {
2468                     const double temp = (2. * sqrt (Dr * Dc) * (Cij - Dij)
2469                                          + v[3] * (pt->row_tot[i] * Dc
2470                                                    + pt->col_tot[j] * Dr));
2471                     btau_cum += fij * temp * temp;
2472                   }
2473
2474                 {
2475                   const double temp = Cij - Dij;
2476                   ctau_cum += fij * temp * temp;
2477                 }
2478
2479                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2480                   {
2481                     const double temp = Q * Cij - P * Dij;
2482                     gamma_cum += fij * temp * temp;
2483                   }
2484
2485                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2486                   {
2487                     d_yx_cum += fij * pow2 (Dr * (Cij - Dij)
2488                                             - (P - Q) * (pt->total - pt->row_tot[i]));
2489                     d_xy_cum += fij * pow2 (Dc * (Dij - Cij)
2490                                             - (Q - P) * (pt->total - pt->col_tot[j]));
2491                   }
2492
2493                 if (++j == pt->n_cols)
2494                   break;
2495                 assert (j < pt->n_cols);
2496
2497                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2498                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2499
2500                 if (i > 0)
2501                   {
2502                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2503                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2504                   }
2505               }
2506           }
2507       }
2508
2509       btau_var = ((btau_cum
2510                    - (pt->total * pow2 (pt->total * (P - Q) / sqrt (Dr * Dc) * (Dr + Dc))))
2511                   / pow2 (Dr * Dc));
2512       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2513         {
2514           ase[3] = sqrt (btau_var);
2515           t[3] = v[3] / (2 * sqrt ((ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total)
2516                                    / (Dr * Dc)));
2517         }
2518       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2519         {
2520           ase[4] = ((2 * q / ((q - 1) * pow2 (pt->total)))
2521                     * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2522           t[4] = v[4] / ase[4];
2523         }
2524       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2525         {
2526           ase[5] = ((4. / ((P + Q) * (P + Q))) * sqrt (gamma_cum));
2527           t[5] = v[5] / (2. / (P + Q)
2528                          * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2529         }
2530       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2531         {
2532           somers_d_v[0] = (P - Q) / (.5 * (Dc + Dr));
2533           somers_d_ase[0] = 2. * btau_var / (Dr + Dc) * sqrt (Dr * Dc);
2534           somers_d_t[0] = (somers_d_v[0]
2535                            / (4 / (Dc + Dr)
2536                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2537           somers_d_v[1] = (P - Q) / Dc;
2538           somers_d_ase[1] = 2. / pow2 (Dc) * sqrt (d_xy_cum);
2539           somers_d_t[1] = (somers_d_v[1]
2540                            / (2. / Dc
2541                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2542           somers_d_v[2] = (P - Q) / Dr;
2543           somers_d_ase[2] = 2. / pow2 (Dr) * sqrt (d_yx_cum);
2544           somers_d_t[2] = (somers_d_v[2]
2545                            / (2. / Dr
2546                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2547         }
2548
2549       free (cum);
2550     }
2551
2552   /* Spearman correlation, Pearson's r. */
2553   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CORR))
2554     {
2555       double *R = xmalloc (sizeof *R * pt->n_rows);
2556       double *C = xmalloc (sizeof *C * pt->n_cols);
2557
2558       {
2559         double y, t, c = 0., s = 0.;
2560         int i = 0;
2561
2562         for (;;)
2563           {
2564             R[i] = s + (pt->row_tot[i] + 1.) / 2.;
2565             y = pt->row_tot[i] - c;
2566             t = s + y;
2567             c = (t - s) - y;
2568             s = t;
2569             if (++i == pt->n_rows)
2570               break;
2571             assert (i < pt->n_rows);
2572           }
2573       }
2574
2575       {
2576         double y, t, c = 0., s = 0.;
2577         int j = 0;
2578
2579         for (;;)
2580           {
2581             C[j] = s + (pt->col_tot[j] + 1.) / 2;
2582             y = pt->col_tot[j] - c;
2583             t = s + y;
2584             c = (t - s) - y;
2585             s = t;
2586             if (++j == pt->n_cols)
2587               break;
2588             assert (j < pt->n_cols);
2589           }
2590       }
2591
2592       calc_r (pt, R, C, &v[6], &t[6], &ase[6]);
2593       t[6] = v[6] / t[6];
2594
2595       free (R);
2596       free (C);
2597
2598       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &v[7], &t[7], &ase[7]);
2599       t[7] = v[7] / t[7];
2600     }
2601
2602   /* Cohen's kappa. */
2603   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_KAPPA) && pt->ns_rows == pt->ns_cols)
2604     {
2605       double sum_fii, sum_rici, sum_fiiri_ci, sum_fijri_ci2, sum_riciri_ci;
2606       int i, j;
2607
2608       for (sum_fii = sum_rici = sum_fiiri_ci = sum_riciri_ci = 0., i = j = 0;
2609            i < pt->ns_rows; i++, j++)
2610         {
2611           double prod, sum;
2612
2613           while (pt->col_tot[j] == 0.)
2614             j++;
2615
2616           prod = pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j];
2617           sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2618
2619           sum_fii += pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2620           sum_rici += prod;
2621           sum_fiiri_ci += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum;
2622           sum_riciri_ci += prod * sum;
2623         }
2624       for (sum_fijri_ci2 = 0., i = 0; i < pt->ns_rows; i++)
2625         for (j = 0; j < pt->ns_cols; j++)
2626           {
2627             double sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2628             sum_fijri_ci2 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum * sum;
2629           }
2630
2631       v[8] = (pt->total * sum_fii - sum_rici) / (pow2 (pt->total) - sum_rici);
2632
2633       ase[8] = sqrt ((pow2 (pt->total) * sum_rici
2634                       + sum_rici * sum_rici
2635                       - pt->total * sum_riciri_ci)
2636                      / (pt->total * (pow2 (pt->total) - sum_rici) * (pow2 (pt->total) - sum_rici)));
2637 #if 0
2638       t[8] = v[8] / sqrt (pt->total * (((sum_fii * (pt->total - sum_fii))
2639                                 / pow2 (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2640                                + ((2. * (pt->total - sum_fii)
2641                                    * (2. * sum_fii * sum_rici
2642                                       - pt->total * sum_fiiri_ci))
2643                                   / cube (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2644                                + (pow2 (pt->total - sum_fii)
2645                                   * (pt->total * sum_fijri_ci2 - 4.
2646                                      * sum_rici * sum_rici)
2647                                   / pow4 (pow2 (pt->total) - sum_rici))));
2648 #else
2649       t[8] = v[8] / ase[8];
2650 #endif
2651     }
2652
2653   return 1;
2654 }
2655
2656 /* Calculate risk estimate. */
2657 static int
2658 calc_risk (struct pivot_table *pt,
2659            double *value, double *upper, double *lower, union value *c)
2660 {
2661   double f11, f12, f21, f22;
2662   double v;
2663
2664   {
2665     int i;
2666
2667     for (i = 0; i < 3; i++)
2668       value[i] = upper[i] = lower[i] = SYSMIS;
2669   }
2670
2671   if (pt->ns_rows != 2 || pt->ns_cols != 2)
2672     return 0;
2673
2674   {
2675     int nz_cols[2];
2676     int i, j;
2677
2678     for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2679       if (pt->col_tot[i] != 0.)
2680         {
2681           nz_cols[j++] = i;
2682           if (j == 2)
2683             break;
2684         }
2685
2686     assert (j == 2);
2687
2688     f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2689     f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2690     f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2691     f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2692
2693     c[0] = pt->cols[nz_cols[0]];
2694     c[1] = pt->cols[nz_cols[1]];
2695   }
2696
2697   value[0] = (f11 * f22) / (f12 * f21);
2698   v = sqrt (1. / f11 + 1. / f12 + 1. / f21 + 1. / f22);
2699   lower[0] = value[0] * exp (-1.960 * v);
2700   upper[0] = value[0] * exp (1.960 * v);
2701
2702   value[1] = (f11 * (f21 + f22)) / (f21 * (f11 + f12));
2703   v = sqrt ((f12 / (f11 * (f11 + f12)))
2704             + (f22 / (f21 * (f21 + f22))));
2705   lower[1] = value[1] * exp (-1.960 * v);
2706   upper[1] = value[1] * exp (1.960 * v);
2707
2708   value[2] = (f12 * (f21 + f22)) / (f22 * (f11 + f12));
2709   v = sqrt ((f11 / (f12 * (f11 + f12)))
2710             + (f21 / (f22 * (f21 + f22))));
2711   lower[2] = value[2] * exp (-1.960 * v);
2712   upper[2] = value[2] * exp (1.960 * v);
2713
2714   return 1;
2715 }
2716
2717 /* Calculate directional measures. */
2718 static int
2719 calc_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2720                   double v[N_DIRECTIONAL], double ase[N_DIRECTIONAL],
2721                   double t[N_DIRECTIONAL])
2722 {
2723   {
2724     int i;
2725
2726     for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2727       v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2728   }
2729
2730   /* Lambda. */
2731   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_LAMBDA))
2732     {
2733       double *fim = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim);
2734       int *fim_index = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim_index);
2735       double *fmj = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj);
2736       int *fmj_index = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj_index);
2737       double sum_fim, sum_fmj;
2738       double rm, cm;
2739       int rm_index, cm_index;
2740       int i, j;
2741
2742       /* Find maximum for each row and their sum. */
2743       for (sum_fim = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2744         {
2745           double max = pt->mat[i * pt->n_cols];
2746           int index = 0;
2747
2748           for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2749             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2750               {
2751                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2752                 index = j;
2753               }
2754
2755           sum_fim += fim[i] = max;
2756           fim_index[i] = index;
2757         }
2758
2759       /* Find maximum for each column. */
2760       for (sum_fmj = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2761         {
2762           double max = pt->mat[j];
2763           int index = 0;
2764
2765           for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2766             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2767               {
2768                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2769                 index = i;
2770               }
2771
2772           sum_fmj += fmj[j] = max;
2773           fmj_index[j] = index;
2774         }
2775
2776       /* Find maximum row total. */
2777       rm = pt->row_tot[0];
2778       rm_index = 0;
2779       for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2780         if (pt->row_tot[i] > rm)
2781           {
2782             rm = pt->row_tot[i];
2783             rm_index = i;
2784           }
2785
2786       /* Find maximum column total. */
2787       cm = pt->col_tot[0];
2788       cm_index = 0;
2789       for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2790         if (pt->col_tot[j] > cm)
2791           {
2792             cm = pt->col_tot[j];
2793             cm_index = j;
2794           }
2795
2796       v[0] = (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / (2. * pt->total - rm - cm);
2797       v[1] = (sum_fmj - rm) / (pt->total - rm);
2798       v[2] = (sum_fim - cm) / (pt->total - cm);
2799
2800       /* ASE1 for Y given PT. */
2801       {
2802         double accum;
2803
2804         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2805           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2806             {
2807               const int deltaj = j == cm_index;
2808               accum += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2809                         * pow2 ((j == fim_index[i])
2810                                - deltaj
2811                                + v[0] * deltaj));
2812             }
2813
2814         ase[2] = sqrt (accum - pt->total * v[0]) / (pt->total - cm);
2815       }
2816
2817       /* ASE0 for Y given PT. */
2818       {
2819         double accum;
2820
2821         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2822           if (cm_index != fim_index[i])
2823             accum += (pt->mat[i * pt->n_cols + fim_index[i]]
2824                       + pt->mat[i * pt->n_cols + cm_index]);
2825         t[2] = v[2] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fim - cm) / pt->total) / (pt->total - cm));
2826       }
2827
2828       /* ASE1 for PT given Y. */
2829       {
2830         double accum;
2831
2832         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2833           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2834             {
2835               const int deltaj = i == rm_index;
2836               accum += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2837                         * pow2 ((i == fmj_index[j])
2838                                - deltaj
2839                                + v[0] * deltaj));
2840             }
2841
2842         ase[1] = sqrt (accum - pt->total * v[0]) / (pt->total - rm);
2843       }
2844
2845       /* ASE0 for PT given Y. */
2846       {
2847         double accum;
2848
2849         for (accum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2850           if (rm_index != fmj_index[j])
2851             accum += (pt->mat[j + pt->n_cols * fmj_index[j]]
2852                       + pt->mat[j + pt->n_cols * rm_index]);
2853         t[1] = v[1] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fmj - rm) / pt->total) / (pt->total - rm));
2854       }
2855
2856       /* Symmetric ASE0 and ASE1. */
2857       {
2858         double accum0;
2859         double accum1;
2860
2861         for (accum0 = accum1 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2862           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2863             {
2864               int temp0 = (fmj_index[j] == i) + (fim_index[i] == j);
2865               int temp1 = (i == rm_index) + (j == cm_index);
2866               accum0 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * pow2 (temp0 - temp1);
2867               accum1 += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2868                          * pow2 (temp0 + (v[0] - 1.) * temp1));
2869             }
2870         ase[0] = sqrt (accum1 - 4. * pt->total * v[0] * v[0]) / (2. * pt->total - rm - cm);
2871         t[0] = v[0] / (sqrt (accum0 - pow2 ((sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / pt->total))
2872                        / (2. * pt->total - rm - cm));
2873       }
2874
2875       free (fim);
2876       free (fim_index);
2877       free (fmj);
2878       free (fmj_index);
2879
2880       {
2881         double sum_fij2_ri, sum_fij2_ci;
2882         double sum_ri2, sum_cj2;
2883
2884         for (sum_fij2_ri = sum_fij2_ci = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2885           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2886             {
2887               double temp = pow2 (pt->mat[j + i * pt->n_cols]);
2888               sum_fij2_ri += temp / pt->row_tot[i];
2889               sum_fij2_ci += temp / pt->col_tot[j];
2890             }
2891
2892         for (sum_ri2 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2893           sum_ri2 += pow2 (pt->row_tot[i]);
2894
2895         for (sum_cj2 = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2896           sum_cj2 += pow2 (pt->col_tot[j]);
2897
2898         v[3] = (pt->total * sum_fij2_ci - sum_ri2) / (pow2 (pt->total) - sum_ri2);
2899         v[4] = (pt->total * sum_fij2_ri - sum_cj2) / (pow2 (pt->total) - sum_cj2);
2900       }
2901     }
2902
2903   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_UC))
2904     {
2905       double UX, UY, UXY, P;
2906       double ase1_yx, ase1_xy, ase1_sym;
2907       int i, j;
2908
2909       for (UX = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2910         if (pt->row_tot[i] > 0.)
2911           UX -= pt->row_tot[i] / pt->total * log (pt->row_tot[i] / pt->total);
2912
2913       for (UY = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2914         if (pt->col_tot[j] > 0.)
2915           UY -= pt->col_tot[j] / pt->total * log (pt->col_tot[j] / pt->total);
2916
2917       for (UXY = P = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2918         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2919           {
2920             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2921
2922             if (entry <= 0.)
2923               continue;
2924
2925             P += entry * pow2 (log (pt->col_tot[j] * pt->row_tot[i] / (pt->total * entry)));
2926             UXY -= entry / pt->total * log (entry / pt->total);
2927           }
2928
2929       for (ase1_yx = ase1_xy = ase1_sym = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2930         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2931           {
2932             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2933
2934             if (entry <= 0.)
2935               continue;
2936
2937             ase1_yx += entry * pow2 (UY * log (entry / pt->row_tot[i])
2938                                     + (UX - UXY) * log (pt->col_tot[j] / pt->total));
2939             ase1_xy += entry * pow2 (UX * log (entry / pt->col_tot[j])
2940                                     + (UY - UXY) * log (pt->row_tot[i] / pt->total));
2941             ase1_sym += entry * pow2 ((UXY
2942                                       * log (pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j] / pow2 (pt->total)))
2943                                      - (UX + UY) * log (entry / pt->total));
2944           }
2945
2946       v[5] = 2. * ((UX + UY - UXY) / (UX + UY));
2947       ase[5] = (2. / (pt->total * pow2 (UX + UY))) * sqrt (ase1_sym);
2948       t[5] = v[5] / ((2. / (pt->total * (UX + UY)))
2949                      * sqrt (P - pow2 (UX + UY - UXY) / pt->total));
2950
2951       v[6] = (UX + UY - UXY) / UX;
2952       ase[6] = sqrt (ase1_xy) / (pt->total * UX * UX);
2953       t[6] = v[6] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UX));
2954
2955       v[7] = (UX + UY - UXY) / UY;
2956       ase[7] = sqrt (ase1_yx) / (pt->total * UY * UY);
2957       t[7] = v[7] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UY));
2958     }
2959
2960   /* Somers' D. */
2961   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2962     {
2963       double v_dummy[N_SYMMETRIC];
2964       double ase_dummy[N_SYMMETRIC];
2965       double t_dummy[N_SYMMETRIC];
2966       double somers_d_v[3];
2967       double somers_d_ase[3];
2968       double somers_d_t[3];
2969
2970       if (calc_symmetric (proc, pt, v_dummy, ase_dummy, t_dummy,
2971                           somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
2972         {
2973           int i;
2974           for (i = 0; i < 3; i++)
2975             {
2976               v[8 + i] = somers_d_v[i];
2977               ase[8 + i] = somers_d_ase[i];
2978               t[8 + i] = somers_d_t[i];
2979             }
2980         }
2981     }
2982
2983   /* Eta. */
2984   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_ETA))
2985     {
2986       {
2987         double sum_Xr, sum_X2r;
2988         double SX, SXW;
2989         int i, j;
2990
2991         for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2992           {
2993             sum_Xr += pt->rows[i].f * pt->row_tot[i];
2994             sum_X2r += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->row_tot[i];
2995           }
2996         SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
2997
2998         for (SXW = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2999           {
3000             double cum;
3001
3002             for (cum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
3003               {
3004                 SXW += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3005                 cum += pt->rows[i].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3006               }
3007
3008             SXW -= cum * cum / pt->col_tot[j];
3009           }
3010         v[11] = sqrt (1. - SXW / SX);
3011       }
3012
3013       {
3014         double sum_Yc, sum_Y2c;
3015         double SY, SYW;
3016         int i, j;
3017
3018         for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
3019           {
3020             sum_Yc += pt->cols[i].f * pt->col_tot[i];
3021             sum_Y2c += pow2 (pt->cols[i].f) * pt->col_tot[i];
3022           }
3023         SY = sum_Y2c - sum_Yc * sum_Yc / pt->total;
3024
3025         for (SYW = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
3026           {
3027             double cum;
3028
3029             for (cum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
3030               {
3031                 SYW += pow2 (pt->cols[j].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3032                 cum += pt->cols[j].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3033               }
3034
3035             SYW -= cum * cum / pt->row_tot[i];
3036           }
3037         v[12] = sqrt (1. - SYW / SY);
3038       }
3039     }
3040
3041   return 1;
3042 }
3043
3044 /*
3045    Local Variables:
3046    mode: c
3047    End:
3048 */