d973cdc7958f892b3e9962d6f9e60007228ce80d
[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 %s not allowed in general mode.  "
299                  "Assuming %s."), "REPORT", "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, _("%s must be specified before %s."), "VARIABLES", "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_set_format (summary, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
871   tab_title (summary, _("Summary."));
872   tab_headers (summary, 1, 0, 3, 0);
873   tab_joint_text (summary, 1, 0, 6, 0, TAB_CENTER, _("Cases"));
874   tab_joint_text (summary, 1, 1, 2, 1, TAB_CENTER, _("Valid"));
875   tab_joint_text (summary, 3, 1, 4, 1, TAB_CENTER, _("Missing"));
876   tab_joint_text (summary, 5, 1, 6, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
877   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 1);
878   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 2);
879   tab_vline (summary, TAL_1, 3, 1, 1);
880   tab_vline (summary, TAL_1, 5, 1, 1);
881   for (i = 0; i < 3; i++)
882     {
883       tab_text (summary, 1 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("N"));
884       tab_text (summary, 2 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("Percent"));
885     }
886   tab_offset (summary, 0, 3);
887
888   ds_init_empty (&name);
889   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
890     {
891       double valid;
892       double n[3];
893       size_t i;
894
895       tab_hline (summary, TAL_1, 0, 6, 0);
896
897       ds_clear (&name);
898       for (i = 0; i < pt->n_vars; i++)
899         {
900           if (i > 0)
901             ds_put_cstr (&name, " * ");
902           ds_put_cstr (&name, var_to_string (pt->vars[i]));
903         }
904       tab_text (summary, 0, 0, TAB_LEFT, ds_cstr (&name));
905
906       valid = 0.;
907       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
908         valid += pt->entries[i]->freq;
909
910       n[0] = valid;
911       n[1] = pt->missing;
912       n[2] = n[0] + n[1];
913       for (i = 0; i < 3; i++)
914         {
915           tab_double (summary, i * 2 + 1, 0, TAB_RIGHT, n[i], NULL, RC_WEIGHT);
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 crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *);
932 static struct tab_table *create_sym_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *);
933 static struct tab_table *create_risk_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *);
934 static struct tab_table *create_direct_table (struct crosstabs_proc *proc, 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 (proc, 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 (proc, pt);
996   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_RISK))
997     risk = create_risk_table (proc, 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 (proc, 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   tab_set_format (table, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
1202
1203   /* First header line. */
1204   tab_joint_text (table, x.n_consts + 1, 0,
1205                   (x.n_consts + 1) + (x.n_cols - 1), 0,
1206                   TAB_CENTER | TAT_TITLE, var_to_string (x.vars[COL_VAR]));
1207
1208   tab_hline (table, TAL_1, x.n_consts + 1,
1209              x.n_consts + 2 + x.n_cols - 2, 1);
1210
1211   /* Second header line. */
1212   for (i = 2; i < x.n_consts + 2; i++)
1213     tab_joint_text (table, x.n_consts + 2 - i - 1, 0,
1214                     x.n_consts + 2 - i - 1, 1,
1215                     TAB_RIGHT | TAT_TITLE, var_to_string (x.vars[i]));
1216   tab_text (table, x.n_consts + 2 - 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1217             var_to_string (x.vars[ROW_VAR]));
1218   for (i = 0; i < x.n_cols; i++)
1219     table_value_missing (proc, table, x.n_consts + 2 + i - 1, 1, TAB_RIGHT,
1220                          &x.cols[i], x.vars[COL_VAR]);
1221   tab_text (table, x.n_consts + 2 + x.n_cols - 1, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
1222
1223   tab_hline (table, TAL_1, 0, x.n_consts + 2 + x.n_cols - 1, 2);
1224   tab_vline (table, TAL_1, x.n_consts + 2 + x.n_cols - 1, 0, 1);
1225
1226   /* Title. */
1227   ds_init_empty (&title);
1228   for (i = 0; i < x.n_consts + 2; i++)
1229     {
1230       if (i)
1231         ds_put_cstr (&title, " * ");
1232       ds_put_cstr (&title, var_to_string (x.vars[i]));
1233     }
1234   for (i = 0; i < pt->n_consts; i++)
1235     {
1236       const struct variable *var = pt->const_vars[i];
1237       char *s;
1238
1239       ds_put_format (&title, ", %s=", var_to_string (var));
1240
1241       /* Insert the formatted value of VAR without any leading spaces. */
1242       s = data_out (&pt->const_values[i], var_get_encoding (var),
1243                     var_get_print_format (var));
1244       ds_put_cstr (&title, s + strspn (s, " "));
1245       free (s);
1246     }
1247
1248   ds_put_cstr (&title, " [");
1249   i = 0;
1250   for (t = names; t < &names[n_names]; t++)
1251     if (proc->cells & (1u << t->value))
1252       {
1253         if (i++)
1254           ds_put_cstr (&title, ", ");
1255         ds_put_cstr (&title, gettext (t->name));
1256       }
1257   ds_put_cstr (&title, "].");
1258
1259   tab_title (table, "%s", ds_cstr (&title));
1260   ds_destroy (&title);
1261
1262   tab_offset (table, 0, 2);
1263   return table;
1264 }
1265
1266 static struct tab_table *
1267 create_chisq_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1268 {
1269   struct tab_table *chisq;
1270
1271   chisq = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1272                       pt->n_entries / pt->n_cols * 3 / 2 * N_CHISQ + 10);
1273   tab_headers (chisq, 1 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1274   tab_set_format (chisq, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
1275
1276   tab_title (chisq, _("Chi-square tests."));
1277
1278   tab_offset (chisq, pt->n_vars - 2, 0);
1279   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1280   tab_text (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1281   tab_text (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("df"));
1282   tab_text (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1283             _("Asymp. Sig. (2-tailed)"));
1284   tab_text_format (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1285             _("Exact Sig. (%d-tailed)"), 2);
1286   tab_text_format (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1287             _("Exact Sig. (%d-tailed)"), 1);
1288   tab_offset (chisq, 0, 1);
1289
1290   return chisq;
1291 }
1292
1293 /* Symmetric measures. */
1294 static struct tab_table *
1295 create_sym_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1296 {
1297   struct tab_table *sym;
1298
1299   sym = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1300                     pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10);
1301
1302   tab_set_format (sym, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
1303
1304   tab_headers (sym, 2 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1305   tab_title (sym, _("Symmetric measures."));
1306
1307   tab_offset (sym, pt->n_vars - 2, 0);
1308   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1309   tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1310   tab_text (sym, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1311   tab_text (sym, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1312   tab_text (sym, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1313   tab_text (sym, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1314   tab_offset (sym, 0, 1);
1315
1316   return sym;
1317 }
1318
1319 /* Risk estimate. */
1320 static struct tab_table *
1321 create_risk_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1322 {
1323   struct tab_table *risk;
1324
1325   risk = tab_create (4 + (pt->n_vars - 2), pt->n_entries / pt->n_cols * 4 + 10);
1326   tab_headers (risk, 1 + pt->n_vars - 2, 0, 2, 0);
1327   tab_title (risk, _("Risk estimate."));
1328   tab_set_format (risk, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
1329
1330   tab_offset (risk, pt->n_vars - 2, 0);
1331   tab_joint_text_format (risk, 2, 0, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE,
1332                          _("95%% Confidence Interval"));
1333   tab_text (risk, 0, 1, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1334   tab_text (risk, 1, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1335   tab_text (risk, 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Lower"));
1336   tab_text (risk, 3, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Upper"));
1337   tab_hline (risk, TAL_1, 2, 3, 1);
1338   tab_vline (risk, TAL_1, 2, 0, 1);
1339   tab_offset (risk, 0, 2);
1340
1341   return risk;
1342 }
1343
1344 /* Directional measures. */
1345 static struct tab_table *
1346 create_direct_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1347 {
1348   struct tab_table *direct;
1349
1350   direct = tab_create (7 + (pt->n_vars - 2),
1351                        pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10);
1352   tab_headers (direct, 3 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1353   tab_title (direct, _("Directional measures."));
1354   tab_set_format (direct, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
1355
1356   tab_offset (direct, pt->n_vars - 2, 0);
1357   tab_text (direct, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1358   tab_text (direct, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1359   tab_text (direct, 2, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Type"));
1360   tab_text (direct, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1361   tab_text (direct, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1362   tab_text (direct, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1363   tab_text (direct, 6, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1364   tab_offset (direct, 0, 1);
1365
1366   return direct;
1367 }
1368
1369
1370 /* Delete missing rows and columns for statistical analysis when
1371    /MISSING=REPORT. */
1372 static void
1373 delete_missing (struct pivot_table *pt)
1374 {
1375   int r, c;
1376
1377   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1378     if (var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1379       {
1380         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1381           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1382         pt->ns_rows--;
1383       }
1384
1385
1386   for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1387     if (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1388       {
1389         for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1390           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1391         pt->ns_cols--;
1392       }
1393 }
1394
1395 /* Prepare table T for submission, and submit it. */
1396 static void
1397 submit (struct pivot_table *pt, struct tab_table *t)
1398 {
1399   int i;
1400
1401   if (t == NULL)
1402     return;
1403
1404   tab_resize (t, -1, 0);
1405   if (tab_nr (t) == tab_t (t))
1406     {
1407       table_unref (&t->table);
1408       return;
1409     }
1410   tab_offset (t, 0, 0);
1411   if (pt != NULL)
1412     for (i = 2; i < pt->n_vars; i++)
1413       tab_text (t, pt->n_vars - i - 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1414                 var_to_string (pt->vars[i]));
1415   tab_box (t, TAL_2, TAL_2, -1, -1, 0, 0, tab_nc (t) - 1, tab_nr (t) - 1);
1416   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_1, tab_l (t), tab_t (t) - 1, tab_nc (t) - 1,
1417            tab_nr (t) - 1);
1418   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_GAP, 0, tab_t (t), tab_l (t) - 1,
1419            tab_nr (t) - 1);
1420   tab_vline (t, TAL_2, tab_l (t), 0, tab_nr (t) - 1);
1421
1422   tab_submit (t);
1423 }
1424
1425 static bool
1426 find_crosstab (struct pivot_table *pt, size_t *row0p, size_t *row1p)
1427 {
1428   size_t row0 = *row1p;
1429   size_t row1;
1430
1431   if (row0 >= pt->n_entries)
1432     return false;
1433
1434   for (row1 = row0 + 1; row1 < pt->n_entries; row1++)
1435     {
1436       struct table_entry *a = pt->entries[row0];
1437       struct table_entry *b = pt->entries[row1];
1438       if (compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars) != 0)
1439         break;
1440     }
1441   *row0p = row0;
1442   *row1p = row1;
1443   return true;
1444 }
1445
1446 /* Compares `union value's A_ and B_ and returns a strcmp()-like
1447    result.  WIDTH_ points to an int which is either 0 for a
1448    numeric value or a string width for a string value. */
1449 static int
1450 compare_value_3way (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1451 {
1452   const union value *a = a_;
1453   const union value *b = b_;
1454   const int *width = width_;
1455
1456   return value_compare_3way (a, b, *width);
1457 }
1458
1459 /* Inverted version of the above */
1460 static int
1461 compare_value_3way_inv (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1462 {
1463   return -compare_value_3way (a_, b_, width_);
1464 }
1465
1466
1467 /* Given an array of ENTRY_CNT table_entry structures starting at
1468    ENTRIES, creates a sorted list of the values that the variable
1469    with index VAR_IDX takes on.  The values are returned as a
1470    malloc()'d array stored in *VALUES, with the number of values
1471    stored in *VALUE_CNT.
1472
1473    The caller must eventually free *VALUES, but each pointer in *VALUES points
1474    to existing data not owned by *VALUES itself. */
1475 static void
1476 enum_var_values (const struct pivot_table *pt, int var_idx,
1477                  union value **valuesp, int *n_values, bool descending)
1478 {
1479   const struct variable *var = pt->vars[var_idx];
1480   const struct var_range *range = get_var_range (pt->proc, var);
1481   union value *values;
1482   size_t i;
1483
1484   if (range)
1485     {
1486       values = *valuesp = xnmalloc (range->count, sizeof *values);
1487       *n_values = range->count;
1488       for (i = 0; i < range->count; i++)
1489         values[i].f = range->min + i;
1490     }
1491   else
1492     {
1493       int width = var_get_width (var);
1494       struct hmapx_node *node;
1495       const union value *iter;
1496       struct hmapx set;
1497
1498       hmapx_init (&set);
1499       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
1500         {
1501           const struct table_entry *te = pt->entries[i];
1502           const union value *value = &te->values[var_idx];
1503           size_t hash = value_hash (value, width, 0);
1504
1505           HMAPX_FOR_EACH_WITH_HASH (iter, node, hash, &set)
1506             if (value_equal (iter, value, width))
1507               goto next_entry;
1508
1509           hmapx_insert (&set, (union value *) value, hash);
1510
1511         next_entry: ;
1512         }
1513
1514       *n_values = hmapx_count (&set);
1515       values = *valuesp = xnmalloc (*n_values, sizeof *values);
1516       i = 0;
1517       HMAPX_FOR_EACH (iter, node, &set)
1518         values[i++] = *iter;
1519       hmapx_destroy (&set);
1520
1521       sort (values, *n_values, sizeof *values,
1522             descending ? compare_value_3way_inv : compare_value_3way,
1523             &width);
1524     }
1525 }
1526
1527 /* Sets cell (C,R) in TABLE, with options OPT, to have a value taken
1528    from V, displayed with print format spec from variable VAR.  When
1529    in REPORT missing-value mode, missing values have an M appended. */
1530 static void
1531 table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
1532                      struct tab_table *table, int c, int r, unsigned char opt,
1533                      const union value *v, const struct variable *var)
1534 {
1535   const char *label = var_lookup_value_label (var, v);
1536   if (label != NULL)
1537     tab_text (table, c, r, TAB_LEFT, label);
1538   else
1539     {
1540       const struct fmt_spec *print = var_get_print_format (var);
1541       if (proc->exclude == MV_NEVER && var_is_value_missing (var, v, MV_USER))
1542         {
1543           char *s = data_out (v, dict_get_encoding (proc->dict), print);
1544           tab_text_format (table, c, r, opt, "%sM", s + strspn (s, " "));
1545           free (s);
1546         }
1547       else
1548         tab_value (table, c, r, opt, v, var, print);
1549     }
1550 }
1551
1552 /* Draws a line across TABLE at the current row to indicate the most
1553    major dimension variable with index FIRST_DIFFERENCE out of N_VARS
1554    that changed, and puts the values that changed into the table.  TB
1555    and PT must be the corresponding table_entry and crosstab,
1556    respectively. */
1557 static void
1558 display_dimensions (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1559                     struct tab_table *table, int first_difference)
1560 {
1561   tab_hline (table, TAL_1, pt->n_consts + pt->n_vars - first_difference - 1, tab_nc (table) - 1, 0);
1562
1563   for (; first_difference >= 2; first_difference--)
1564     table_value_missing (proc, table, pt->n_consts + pt->n_vars - first_difference - 1, 0,
1565                          TAB_RIGHT, &pt->entries[0]->values[first_difference],
1566                          pt->vars[first_difference]);
1567 }
1568
1569 /* Put VALUE into cell (C,R) of TABLE, suffixed with character
1570    SUFFIX if nonzero.  If MARK_MISSING is true the entry is
1571    additionally suffixed with a letter `M'. */
1572 static void
1573 format_cell_entry (struct tab_table *table, int c, int r, double value,
1574                    char suffix, bool mark_missing, const struct dictionary *dict)
1575 {
1576   union value v;
1577   char suffixes[3];
1578   int suffix_len;
1579   char *s;
1580
1581   v.f = value;
1582   s = data_out (&v, dict_get_encoding (dict), settings_get_format ());
1583
1584   suffix_len = 0;
1585   if (suffix != 0)
1586     suffixes[suffix_len++] = suffix;
1587   if (mark_missing)
1588     suffixes[suffix_len++] = 'M';
1589   suffixes[suffix_len] = '\0';
1590
1591   tab_text_format (table, c, r, TAB_RIGHT, "%s%s",
1592                    s + strspn (s, " "), suffixes);
1593
1594   free (s);
1595 }
1596
1597 /* Displays the crosstabulation table. */
1598 static void
1599 display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1600                          struct tab_table *table)
1601 {
1602   int last_row;
1603   int r, c, i;
1604   double *mp;
1605
1606   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1607     table_value_missing (proc, table, pt->n_consts + pt->n_vars - 2,
1608                          r * proc->n_cells, TAB_RIGHT, &pt->rows[r],
1609                          pt->vars[ROW_VAR]);
1610
1611   tab_text (table, pt->n_vars - 2, pt->n_rows * proc->n_cells,
1612             TAB_LEFT, _("Total"));
1613
1614   /* Put in the actual cells. */
1615   mp = pt->mat;
1616   tab_offset (table, pt->n_consts + pt->n_vars - 1, -1);
1617   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1618     {
1619       if (proc->n_cells > 1)
1620         tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1621       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1622         {
1623           bool mark_missing = false;
1624           double expected_value = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
1625           if (proc->exclude == MV_NEVER
1626               && (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER)
1627                   || var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f,
1628                                          MV_USER)))
1629             mark_missing = true;
1630           for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1631             {
1632               double v;
1633               int suffix = 0;
1634
1635               switch (proc->a_cells[i])
1636                 {
1637                 case CRS_CL_COUNT:
1638                   v = *mp;
1639                   break;
1640                 case CRS_CL_ROW:
1641                   v = *mp / pt->row_tot[r] * 100.;
1642                   suffix = '%';
1643                   break;
1644                 case CRS_CL_COLUMN:
1645                   v = *mp / pt->col_tot[c] * 100.;
1646                   suffix = '%';
1647                   break;
1648                 case CRS_CL_TOTAL:
1649                   v = *mp / pt->total * 100.;
1650                   suffix = '%';
1651                   break;
1652                 case CRS_CL_EXPECTED:
1653                   v = expected_value;
1654                   break;
1655                 case CRS_CL_RESIDUAL:
1656                   v = *mp - expected_value;
1657                   break;
1658                 case CRS_CL_SRESIDUAL:
1659                   v = (*mp - expected_value) / sqrt (expected_value);
1660                   break;
1661                 case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1662                   v = ((*mp - expected_value)
1663                        / sqrt (expected_value
1664                                * (1. - pt->row_tot[r] / pt->total)
1665                                * (1. - pt->col_tot[c] / pt->total)));
1666                   break;
1667                 default:
1668                   NOT_REACHED ();
1669                 }
1670               format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1671             }
1672
1673           mp++;
1674         }
1675
1676       tab_offset (table, -1, tab_row (table) + proc->n_cells);
1677     }
1678
1679   /* Row totals. */
1680   tab_offset (table, -1, tab_row (table) - proc->n_cells * pt->n_rows);
1681   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1682     {
1683       bool mark_missing = false;
1684
1685       if (proc->exclude == MV_NEVER
1686           && var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1687         mark_missing = true;
1688
1689       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1690         {
1691           char suffix = 0;
1692           double v;
1693
1694           switch (proc->a_cells[i])
1695             {
1696             case CRS_CL_COUNT:
1697               v = pt->row_tot[r];
1698               break;
1699             case CRS_CL_ROW:
1700               v = 100.0;
1701               suffix = '%';
1702               break;
1703             case CRS_CL_COLUMN:
1704               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1705               suffix = '%';
1706               break;
1707             case CRS_CL_TOTAL:
1708               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1709               suffix = '%';
1710               break;
1711             case CRS_CL_EXPECTED:
1712             case CRS_CL_RESIDUAL:
1713             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1714             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1715               v = 0.;
1716               break;
1717             default:
1718               NOT_REACHED ();
1719             }
1720
1721           format_cell_entry (table, pt->n_cols, 0, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1722           tab_next_row (table);
1723         }
1724     }
1725
1726   /* Column totals, grand total. */
1727   last_row = 0;
1728   if (proc->n_cells > 1)
1729     tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1730   for (c = 0; c <= pt->n_cols; c++)
1731     {
1732       double ct = c < pt->n_cols ? pt->col_tot[c] : pt->total;
1733       bool mark_missing = false;
1734       int i;
1735
1736       if (proc->exclude == MV_NEVER && c < pt->n_cols
1737           && var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1738         mark_missing = true;
1739
1740       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1741         {
1742           char suffix = 0;
1743           double v;
1744
1745           switch (proc->a_cells[i])
1746             {
1747             case CRS_CL_COUNT:
1748               v = ct;
1749               break;
1750             case CRS_CL_ROW:
1751               v = ct / pt->total * 100.;
1752               suffix = '%';
1753               break;
1754             case CRS_CL_COLUMN:
1755               v = 100.;
1756               suffix = '%';
1757               break;
1758             case CRS_CL_TOTAL:
1759               v = ct / pt->total * 100.;
1760               suffix = '%';
1761               break;
1762             case CRS_CL_EXPECTED:
1763             case CRS_CL_RESIDUAL:
1764             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1765             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1766               continue;
1767             default:
1768               NOT_REACHED ();
1769             }
1770
1771           format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1772         }
1773       last_row = i;
1774     }
1775
1776   tab_offset (table, -1, tab_row (table) + last_row);
1777   tab_offset (table, 0, -1);
1778 }
1779
1780 static void calc_r (struct pivot_table *,
1781                     double *PT, double *Y, double *, double *, double *);
1782 static void calc_chisq (struct pivot_table *,
1783                         double[N_CHISQ], int[N_CHISQ], double *, double *);
1784
1785 /* Display chi-square statistics. */
1786 static void
1787 display_chisq (struct pivot_table *pt, struct tab_table *chisq,
1788                bool *showed_fisher)
1789 {
1790   static const char *chisq_stats[N_CHISQ] =
1791     {
1792       N_("Pearson Chi-Square"),
1793       N_("Likelihood Ratio"),
1794       N_("Fisher's Exact Test"),
1795       N_("Continuity Correction"),
1796       N_("Linear-by-Linear Association"),
1797     };
1798   double chisq_v[N_CHISQ];
1799   double fisher1, fisher2;
1800   int df[N_CHISQ];
1801
1802   int i;
1803
1804   calc_chisq (pt, chisq_v, df, &fisher1, &fisher2);
1805
1806   tab_offset (chisq, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
1807
1808   for (i = 0; i < N_CHISQ; i++)
1809     {
1810       if ((i != 2 && chisq_v[i] == SYSMIS)
1811           || (i == 2 && fisher1 == SYSMIS))
1812         continue;
1813
1814       tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (chisq_stats[i]));
1815       if (i != 2)
1816         {
1817           tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, chisq_v[i], NULL, RC_OTHER);
1818           tab_double (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT, df[i], NULL, RC_WEIGHT);
1819           tab_double (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT,
1820                       gsl_cdf_chisq_Q (chisq_v[i], df[i]), NULL, RC_PVALUE);
1821         }
1822       else
1823         {
1824           *showed_fisher = true;
1825           tab_double (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT, fisher2, NULL, RC_PVALUE);
1826           tab_double (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT, fisher1, NULL, RC_PVALUE);
1827         }
1828       tab_next_row (chisq);
1829     }
1830
1831   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1832   tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, NULL, RC_WEIGHT);
1833   tab_next_row (chisq);
1834
1835   tab_offset (chisq, 0, -1);
1836 }
1837
1838 static int calc_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1839                            double[N_SYMMETRIC], double[N_SYMMETRIC],
1840                            double[N_SYMMETRIC],
1841                            double[3], double[3], double[3]);
1842
1843 /* Display symmetric measures. */
1844 static void
1845 display_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1846                    struct tab_table *sym)
1847 {
1848   static const char *categories[] =
1849     {
1850       N_("Nominal by Nominal"),
1851       N_("Ordinal by Ordinal"),
1852       N_("Interval by Interval"),
1853       N_("Measure of Agreement"),
1854     };
1855
1856   static const char *stats[N_SYMMETRIC] =
1857     {
1858       N_("Phi"),
1859       N_("Cramer's V"),
1860       N_("Contingency Coefficient"),
1861       N_("Kendall's tau-b"),
1862       N_("Kendall's tau-c"),
1863       N_("Gamma"),
1864       N_("Spearman Correlation"),
1865       N_("Pearson's R"),
1866       N_("Kappa"),
1867     };
1868
1869   static const int stats_categories[N_SYMMETRIC] =
1870     {
1871       0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 3,
1872     };
1873
1874   int last_cat = -1;
1875   double sym_v[N_SYMMETRIC], sym_ase[N_SYMMETRIC], sym_t[N_SYMMETRIC];
1876   double somers_d_v[3], somers_d_ase[3], somers_d_t[3];
1877   int i;
1878
1879   if (!calc_symmetric (proc, pt, sym_v, sym_ase, sym_t,
1880                        somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
1881     return;
1882
1883   tab_offset (sym, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
1884
1885   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
1886     {
1887       if (sym_v[i] == SYSMIS)
1888         continue;
1889
1890       if (stats_categories[i] != last_cat)
1891         {
1892           last_cat = stats_categories[i];
1893           tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (categories[last_cat]));
1894         }
1895
1896       tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT, gettext (stats[i]));
1897       tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, sym_v[i], NULL, RC_OTHER);
1898       if (sym_ase[i] != SYSMIS)
1899         tab_double (sym, 3, 0, TAB_RIGHT, sym_ase[i], NULL, RC_OTHER);
1900       if (sym_t[i] != SYSMIS)
1901         tab_double (sym, 4, 0, TAB_RIGHT, sym_t[i], NULL, RC_OTHER);
1902       /*tab_double (sym, 5, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (sym_v[i]), NULL, RC_PVALUE);*/
1903       tab_next_row (sym);
1904     }
1905
1906   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1907   tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, pt->total, NULL, RC_WEIGHT);
1908   tab_next_row (sym);
1909
1910   tab_offset (sym, 0, -1);
1911 }
1912
1913 static int calc_risk (struct pivot_table *,
1914                       double[], double[], double[], union value *);
1915
1916 /* Display risk estimate. */
1917 static void
1918 display_risk (struct pivot_table *pt, struct tab_table *risk)
1919 {
1920   char buf[256];
1921   double risk_v[3], lower[3], upper[3];
1922   union value c[2];
1923   int i;
1924
1925   if (!calc_risk (pt, risk_v, upper, lower, c))
1926     return;
1927
1928   tab_offset (risk, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
1929
1930   for (i = 0; i < 3; i++)
1931     {
1932       const struct variable *cv = pt->vars[COL_VAR];
1933       const struct variable *rv = pt->vars[ROW_VAR];
1934       int cvw = var_get_width (cv);
1935       int rvw = var_get_width (rv);
1936
1937       if (risk_v[i] == SYSMIS)
1938         continue;
1939
1940       switch (i)
1941         {
1942         case 0:
1943           if (var_is_numeric (cv))
1944             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%g / %g)"),
1945                      var_to_string (cv), c[0].f, c[1].f);
1946           else
1947             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%.*s / %.*s)"),
1948                      var_to_string (cv),
1949                      cvw, value_str (&c[0], cvw),
1950                      cvw, value_str (&c[1], cvw));
1951           break;
1952         case 1:
1953         case 2:
1954           if (var_is_numeric (rv))
1955             sprintf (buf, _("For cohort %s = %.*g"),
1956                      var_to_string (rv), DBL_DIG + 1, pt->rows[i - 1].f);
1957           else
1958             sprintf (buf, _("For cohort %s = %.*s"),
1959                      var_to_string (rv),
1960                      rvw, value_str (&pt->rows[i - 1], rvw));
1961           break;
1962         }
1963
1964       tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, buf);
1965       tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, risk_v[i], NULL, RC_OTHER);
1966       tab_double (risk, 2, 0, TAB_RIGHT, lower[i], NULL, RC_OTHER);
1967       tab_double (risk, 3, 0, TAB_RIGHT, upper[i], NULL, RC_OTHER);
1968       tab_next_row (risk);
1969     }
1970
1971   tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1972   tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, NULL, RC_WEIGHT);
1973   tab_next_row (risk);
1974
1975   tab_offset (risk, 0, -1);
1976 }
1977
1978 static int calc_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1979                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL],
1980                              double[N_DIRECTIONAL]);
1981
1982 /* Display directional measures. */
1983 static void
1984 display_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1985                      struct tab_table *direct)
1986 {
1987   static const char *categories[] =
1988     {
1989       N_("Nominal by Nominal"),
1990       N_("Ordinal by Ordinal"),
1991       N_("Nominal by Interval"),
1992     };
1993
1994   static const char *stats[] =
1995     {
1996       N_("Lambda"),
1997       N_("Goodman and Kruskal tau"),
1998       N_("Uncertainty Coefficient"),
1999       N_("Somers' d"),
2000       N_("Eta"),
2001     };
2002
2003   static const char *types[] =
2004     {
2005       N_("Symmetric"),
2006       N_("%s Dependent"),
2007       N_("%s Dependent"),
2008     };
2009
2010   static const int stats_categories[N_DIRECTIONAL] =
2011     {
2012       0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 2, 2,
2013     };
2014
2015   static const int stats_stats[N_DIRECTIONAL] =
2016     {
2017       0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4,
2018     };
2019
2020   static const int stats_types[N_DIRECTIONAL] =
2021     {
2022       0, 1, 2, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 1, 2,
2023     };
2024
2025   static const int *stats_lookup[] =
2026     {
2027       stats_categories,
2028       stats_stats,
2029       stats_types,
2030     };
2031
2032   static const char **stats_names[] =
2033     {
2034       categories,
2035       stats,
2036       types,
2037     };
2038
2039   int last[3] =
2040     {
2041       -1, -1, -1,
2042     };
2043
2044   double direct_v[N_DIRECTIONAL];
2045   double direct_ase[N_DIRECTIONAL];
2046   double direct_t[N_DIRECTIONAL];
2047
2048   int i;
2049
2050   if (!calc_directional (proc, pt, direct_v, direct_ase, direct_t))
2051     return;
2052
2053   tab_offset (direct, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
2054
2055   for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2056     {
2057       if (direct_v[i] == SYSMIS)
2058         continue;
2059
2060       {
2061         int j;
2062
2063         for (j = 0; j < 3; j++)
2064           if (last[j] != stats_lookup[j][i])
2065             {
2066               if (j < 2)
2067                 tab_hline (direct, TAL_1, j, 6, 0);
2068
2069               for (; j < 3; j++)
2070                 {
2071                   const char *string;
2072                   int k = last[j] = stats_lookup[j][i];
2073
2074                   if (k == 0)
2075                     string = NULL;
2076                   else if (k == 1)
2077                     string = var_to_string (pt->vars[0]);
2078                   else
2079                     string = var_to_string (pt->vars[1]);
2080
2081                   tab_text_format (direct, j, 0, TAB_LEFT,
2082                                    gettext (stats_names[j][k]), string);
2083                 }
2084             }
2085       }
2086
2087       tab_double (direct, 3, 0, TAB_RIGHT, direct_v[i], NULL, RC_OTHER);
2088       if (direct_ase[i] != SYSMIS)
2089         tab_double (direct, 4, 0, TAB_RIGHT, direct_ase[i], NULL, RC_OTHER);
2090       if (direct_t[i] != SYSMIS)
2091         tab_double (direct, 5, 0, TAB_RIGHT, direct_t[i], NULL, RC_OTHER);
2092       /*tab_double (direct, 6, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (direct_v[i]), NULL, RC_PVALUE);*/
2093       tab_next_row (direct);
2094     }
2095
2096   tab_offset (direct, 0, -1);
2097 }
2098 \f
2099 /* Statistical calculations. */
2100
2101 /* Returns the value of the logarithm of gamma (factorial) function for an integer
2102    argument PT. */
2103 static double
2104 log_gamma_int (double pt)
2105 {
2106   double r = 0;
2107   int i;
2108
2109   for (i = 2; i < pt; i++)
2110     r += log(i);
2111
2112   return r;
2113 }
2114
2115 /* Calculate P_r as specified in _SPSS Statistical Algorithms_,
2116    Appendix 5. */
2117 static inline double
2118 Pr (int a, int b, int c, int d)
2119 {
2120   return exp (log_gamma_int (a + b + 1.) -  log_gamma_int (a + 1.)
2121             + log_gamma_int (c + d + 1.) - log_gamma_int (b + 1.)
2122             + log_gamma_int (a + c + 1.) - log_gamma_int (c + 1.)
2123             + log_gamma_int (b + d + 1.) - log_gamma_int (d + 1.)
2124             - log_gamma_int (a + b + c + d + 1.));
2125 }
2126
2127 /* Swap the contents of A and B. */
2128 static inline void
2129 swap (int *a, int *b)
2130 {
2131   int t = *a;
2132   *a = *b;
2133   *b = t;
2134 }
2135
2136 /* Calculate significance for Fisher's exact test as specified in
2137    _SPSS Statistical Algorithms_, Appendix 5. */
2138 static void
2139 calc_fisher (int a, int b, int c, int d, double *fisher1, double *fisher2)
2140 {
2141   int pt;
2142   double pn1;
2143
2144   if (MIN (c, d) < MIN (a, b))
2145     swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2146   if (MIN (b, d) < MIN (a, c))
2147     swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2148   if (b * c < a * d)
2149     {
2150       if (b < c)
2151         swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2152       else
2153         swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2154     }
2155
2156   pn1 = Pr (a, b, c, d);
2157   *fisher1 = pn1;
2158   for (pt = 1; pt <= a; pt++)
2159     {
2160       *fisher1 += Pr (a - pt, b + pt, c + pt, d - pt);
2161     }
2162
2163   *fisher2 = *fisher1;
2164
2165   for (pt = 1; pt <= b; pt++)
2166     {
2167       double p = Pr (a + pt, b - pt, c - pt, d + pt);
2168       if (p < pn1)
2169         *fisher2 += p;
2170     }
2171 }
2172
2173 /* Calculates chi-squares into CHISQ.  MAT is a matrix with N_COLS
2174    columns with values COLS and N_ROWS rows with values ROWS.  Values
2175    in the matrix sum to pt->total. */
2176 static void
2177 calc_chisq (struct pivot_table *pt,
2178             double chisq[N_CHISQ], int df[N_CHISQ],
2179             double *fisher1, double *fisher2)
2180 {
2181   int r, c;
2182
2183   chisq[0] = chisq[1] = 0.;
2184   chisq[2] = chisq[3] = chisq[4] = SYSMIS;
2185   *fisher1 = *fisher2 = SYSMIS;
2186
2187   df[0] = df[1] = (pt->ns_cols - 1) * (pt->ns_rows - 1);
2188
2189   if (pt->ns_rows <= 1 || pt->ns_cols <= 1)
2190     {
2191       chisq[0] = chisq[1] = SYSMIS;
2192       return;
2193     }
2194
2195   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2196     for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2197       {
2198         const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2199         const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2200         const double residual = freq - expected;
2201
2202         chisq[0] += residual * residual / expected;
2203         if (freq)
2204           chisq[1] += freq * log (expected / freq);
2205       }
2206
2207   if (chisq[0] == 0.)
2208     chisq[0] = SYSMIS;
2209
2210   if (chisq[1] != 0.)
2211     chisq[1] *= -2.;
2212   else
2213     chisq[1] = SYSMIS;
2214
2215   /* Calculate Yates and Fisher exact test. */
2216   if (pt->ns_cols == 2 && pt->ns_rows == 2)
2217     {
2218       double f11, f12, f21, f22;
2219
2220       {
2221         int nz_cols[2];
2222         int i, j;
2223
2224         for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2225           if (pt->col_tot[i] != 0.)
2226             {
2227               nz_cols[j++] = i;
2228               if (j == 2)
2229                 break;
2230             }
2231
2232         assert (j == 2);
2233
2234         f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2235         f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2236         f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2237         f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2238       }
2239
2240       /* Yates. */
2241       {
2242         const double pt_ = fabs (f11 * f22 - f12 * f21) - 0.5 * pt->total;
2243
2244         if (pt_ > 0.)
2245           chisq[3] = (pt->total * pow2 (pt_)
2246                       / (f11 + f12) / (f21 + f22)
2247                       / (f11 + f21) / (f12 + f22));
2248         else
2249           chisq[3] = 0.;
2250
2251         df[3] = 1.;
2252       }
2253
2254       /* Fisher. */
2255       calc_fisher (f11 + .5, f12 + .5, f21 + .5, f22 + .5, fisher1, fisher2);
2256     }
2257
2258   /* Calculate Mantel-Haenszel. */
2259   if (var_is_numeric (pt->vars[ROW_VAR]) && var_is_numeric (pt->vars[COL_VAR]))
2260     {
2261       double r, ase_0, ase_1;
2262       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &r, &ase_0, &ase_1);
2263
2264       chisq[4] = (pt->total - 1.) * r * r;
2265       df[4] = 1;
2266     }
2267 }
2268
2269 /* Calculate the value of Pearson's r.  r is stored into R, ase_1 into
2270    ASE_1, and ase_0 into ASE_0.  The row and column values must be
2271    passed in PT and Y. */
2272 static void
2273 calc_r (struct pivot_table *pt,
2274         double *PT, double *Y, double *r, double *ase_0, double *ase_1)
2275 {
2276   double SX, SY, S, T;
2277   double Xbar, Ybar;
2278   double sum_XYf, sum_X2Y2f;
2279   double sum_Xr, sum_X2r;
2280   double sum_Yc, sum_Y2c;
2281   int i, j;
2282
2283   for (sum_X2Y2f = sum_XYf = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2284     for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2285       {
2286         double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2287         double product = PT[i] * Y[j];
2288         double temp = fij * product;
2289         sum_XYf += temp;
2290         sum_X2Y2f += temp * product;
2291       }
2292
2293   for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2294     {
2295       sum_Xr += PT[i] * pt->row_tot[i];
2296       sum_X2r += pow2 (PT[i]) * pt->row_tot[i];
2297     }
2298   Xbar = sum_Xr / pt->total;
2299
2300   for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
2301     {
2302       sum_Yc += Y[i] * pt->col_tot[i];
2303       sum_Y2c += Y[i] * Y[i] * pt->col_tot[i];
2304     }
2305   Ybar = sum_Yc / pt->total;
2306
2307   S = sum_XYf - sum_Xr * sum_Yc / pt->total;
2308   SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
2309   SY = sum_Y2c - pow2 (sum_Yc) / pt->total;
2310   T = sqrt (SX * SY);
2311   *r = S / T;
2312   *ase_0 = sqrt ((sum_X2Y2f - pow2 (sum_XYf) / pt->total) / (sum_X2r * sum_Y2c));
2313
2314   {
2315     double s, c, y, t;
2316
2317     for (s = c = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2318       for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2319         {
2320           double Xresid, Yresid;
2321           double temp;
2322
2323           Xresid = PT[i] - Xbar;
2324           Yresid = Y[j] - Ybar;
2325           temp = (T * Xresid * Yresid
2326                   - ((S / (2. * T))
2327                      * (Xresid * Xresid * SY + Yresid * Yresid * SX)));
2328           y = pt->mat[j + i * pt->n_cols] * temp * temp - c;
2329           t = s + y;
2330           c = (t - s) - y;
2331           s = t;
2332         }
2333     *ase_1 = sqrt (s) / (T * T);
2334   }
2335 }
2336
2337 /* Calculate symmetric statistics and their asymptotic standard
2338    errors.  Returns 0 if none could be calculated. */
2339 static int
2340 calc_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2341                 double v[N_SYMMETRIC], double ase[N_SYMMETRIC],
2342                 double t[N_SYMMETRIC],
2343                 double somers_d_v[3], double somers_d_ase[3],
2344                 double somers_d_t[3])
2345 {
2346   int q, i;
2347
2348   q = MIN (pt->ns_rows, pt->ns_cols);
2349   if (q <= 1)
2350     return 0;
2351
2352   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
2353     v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2354
2355   /* Phi, Cramer's V, contingency coefficient. */
2356   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)))
2357     {
2358       double Xp = 0.;   /* Pearson chi-square. */
2359       int r, c;
2360
2361       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2362         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2363           {
2364             const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2365             const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2366             const double residual = freq - expected;
2367
2368             Xp += residual * residual / expected;
2369           }
2370
2371       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_PHI))
2372         {
2373           v[0] = sqrt (Xp / pt->total);
2374           v[1] = sqrt (Xp / (pt->total * (q - 1)));
2375         }
2376       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CC))
2377         v[2] = sqrt (Xp / (Xp + pt->total));
2378     }
2379
2380   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
2381                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_D)))
2382     {
2383       double *cum;
2384       double Dr, Dc;
2385       double P, Q;
2386       double btau_cum, ctau_cum, gamma_cum, d_yx_cum, d_xy_cum;
2387       double btau_var;
2388       int r, c;
2389
2390       Dr = Dc = pow2 (pt->total);
2391       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2392         Dr -= pow2 (pt->row_tot[r]);
2393       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2394         Dc -= pow2 (pt->col_tot[c]);
2395
2396       cum = xnmalloc (pt->n_cols * pt->n_rows, sizeof *cum);
2397       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2398         {
2399           double ct = 0.;
2400
2401           for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2402             cum[c + r * pt->n_cols] = ct += pt->mat[c + r * pt->n_cols];
2403         }
2404
2405       /* P and Q. */
2406       {
2407         int i, j;
2408         double Cij, Dij;
2409
2410         P = Q = 0.;
2411         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2412           {
2413             Cij = Dij = 0.;
2414
2415             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2416               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2417
2418             if (i > 0)
2419               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2420                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2421
2422             for (j = 0;;)
2423               {
2424                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2425                 P += fij * Cij;
2426                 Q += fij * Dij;
2427
2428                 if (++j == pt->n_cols)
2429                   break;
2430                 assert (j < pt->n_cols);
2431
2432                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2433                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2434
2435                 if (i > 0)
2436                   {
2437                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2438                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2439                   }
2440               }
2441           }
2442       }
2443
2444       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2445         v[3] = (P - Q) / sqrt (Dr * Dc);
2446       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2447         v[4] = (q * (P - Q)) / (pow2 (pt->total) * (q - 1));
2448       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2449         v[5] = (P - Q) / (P + Q);
2450
2451       /* ASE for tau-b, tau-c, gamma.  Calculations could be
2452          eliminated here, at expense of memory.  */
2453       {
2454         int i, j;
2455         double Cij, Dij;
2456
2457         btau_cum = ctau_cum = gamma_cum = d_yx_cum = d_xy_cum = 0.;
2458         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2459           {
2460             Cij = Dij = 0.;
2461
2462             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2463               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2464
2465             if (i > 0)
2466               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2467                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2468
2469             for (j = 0;;)
2470               {
2471                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2472
2473                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2474                   {
2475                     const double temp = (2. * sqrt (Dr * Dc) * (Cij - Dij)
2476                                          + v[3] * (pt->row_tot[i] * Dc
2477                                                    + pt->col_tot[j] * Dr));
2478                     btau_cum += fij * temp * temp;
2479                   }
2480
2481                 {
2482                   const double temp = Cij - Dij;
2483                   ctau_cum += fij * temp * temp;
2484                 }
2485
2486                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2487                   {
2488                     const double temp = Q * Cij - P * Dij;
2489                     gamma_cum += fij * temp * temp;
2490                   }
2491
2492                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2493                   {
2494                     d_yx_cum += fij * pow2 (Dr * (Cij - Dij)
2495                                             - (P - Q) * (pt->total - pt->row_tot[i]));
2496                     d_xy_cum += fij * pow2 (Dc * (Dij - Cij)
2497                                             - (Q - P) * (pt->total - pt->col_tot[j]));
2498                   }
2499
2500                 if (++j == pt->n_cols)
2501                   break;
2502                 assert (j < pt->n_cols);
2503
2504                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2505                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2506
2507                 if (i > 0)
2508                   {
2509                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2510                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2511                   }
2512               }
2513           }
2514       }
2515
2516       btau_var = ((btau_cum
2517                    - (pt->total * pow2 (pt->total * (P - Q) / sqrt (Dr * Dc) * (Dr + Dc))))
2518                   / pow2 (Dr * Dc));
2519       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2520         {
2521           ase[3] = sqrt (btau_var);
2522           t[3] = v[3] / (2 * sqrt ((ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total)
2523                                    / (Dr * Dc)));
2524         }
2525       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2526         {
2527           ase[4] = ((2 * q / ((q - 1) * pow2 (pt->total)))
2528                     * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2529           t[4] = v[4] / ase[4];
2530         }
2531       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2532         {
2533           ase[5] = ((4. / ((P + Q) * (P + Q))) * sqrt (gamma_cum));
2534           t[5] = v[5] / (2. / (P + Q)
2535                          * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2536         }
2537       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2538         {
2539           somers_d_v[0] = (P - Q) / (.5 * (Dc + Dr));
2540           somers_d_ase[0] = 2. * btau_var / (Dr + Dc) * sqrt (Dr * Dc);
2541           somers_d_t[0] = (somers_d_v[0]
2542                            / (4 / (Dc + Dr)
2543                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2544           somers_d_v[1] = (P - Q) / Dc;
2545           somers_d_ase[1] = 2. / pow2 (Dc) * sqrt (d_xy_cum);
2546           somers_d_t[1] = (somers_d_v[1]
2547                            / (2. / Dc
2548                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2549           somers_d_v[2] = (P - Q) / Dr;
2550           somers_d_ase[2] = 2. / pow2 (Dr) * sqrt (d_yx_cum);
2551           somers_d_t[2] = (somers_d_v[2]
2552                            / (2. / Dr
2553                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2554         }
2555
2556       free (cum);
2557     }
2558
2559   /* Spearman correlation, Pearson's r. */
2560   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CORR))
2561     {
2562       double *R = xmalloc (sizeof *R * pt->n_rows);
2563       double *C = xmalloc (sizeof *C * pt->n_cols);
2564
2565       {
2566         double y, t, c = 0., s = 0.;
2567         int i = 0;
2568
2569         for (;;)
2570           {
2571             R[i] = s + (pt->row_tot[i] + 1.) / 2.;
2572             y = pt->row_tot[i] - c;
2573             t = s + y;
2574             c = (t - s) - y;
2575             s = t;
2576             if (++i == pt->n_rows)
2577               break;
2578             assert (i < pt->n_rows);
2579           }
2580       }
2581
2582       {
2583         double y, t, c = 0., s = 0.;
2584         int j = 0;
2585
2586         for (;;)
2587           {
2588             C[j] = s + (pt->col_tot[j] + 1.) / 2;
2589             y = pt->col_tot[j] - c;
2590             t = s + y;
2591             c = (t - s) - y;
2592             s = t;
2593             if (++j == pt->n_cols)
2594               break;
2595             assert (j < pt->n_cols);
2596           }
2597       }
2598
2599       calc_r (pt, R, C, &v[6], &t[6], &ase[6]);
2600       t[6] = v[6] / t[6];
2601
2602       free (R);
2603       free (C);
2604
2605       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &v[7], &t[7], &ase[7]);
2606       t[7] = v[7] / t[7];
2607     }
2608
2609   /* Cohen's kappa. */
2610   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_KAPPA) && pt->ns_rows == pt->ns_cols)
2611     {
2612       double sum_fii, sum_rici, sum_fiiri_ci, sum_fijri_ci2, sum_riciri_ci;
2613       int i, j;
2614
2615       for (sum_fii = sum_rici = sum_fiiri_ci = sum_riciri_ci = 0., i = j = 0;
2616            i < pt->ns_rows; i++, j++)
2617         {
2618           double prod, sum;
2619
2620           while (pt->col_tot[j] == 0.)
2621             j++;
2622
2623           prod = pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j];
2624           sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2625
2626           sum_fii += pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2627           sum_rici += prod;
2628           sum_fiiri_ci += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum;
2629           sum_riciri_ci += prod * sum;
2630         }
2631       for (sum_fijri_ci2 = 0., i = 0; i < pt->ns_rows; i++)
2632         for (j = 0; j < pt->ns_cols; j++)
2633           {
2634             double sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2635             sum_fijri_ci2 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum * sum;
2636           }
2637
2638       v[8] = (pt->total * sum_fii - sum_rici) / (pow2 (pt->total) - sum_rici);
2639
2640       ase[8] = sqrt ((pow2 (pt->total) * sum_rici
2641                       + sum_rici * sum_rici
2642                       - pt->total * sum_riciri_ci)
2643                      / (pt->total * (pow2 (pt->total) - sum_rici) * (pow2 (pt->total) - sum_rici)));
2644 #if 0
2645       t[8] = v[8] / sqrt (pt->total * (((sum_fii * (pt->total - sum_fii))
2646                                 / pow2 (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2647                                + ((2. * (pt->total - sum_fii)
2648                                    * (2. * sum_fii * sum_rici
2649                                       - pt->total * sum_fiiri_ci))
2650                                   / cube (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2651                                + (pow2 (pt->total - sum_fii)
2652                                   * (pt->total * sum_fijri_ci2 - 4.
2653                                      * sum_rici * sum_rici)
2654                                   / pow4 (pow2 (pt->total) - sum_rici))));
2655 #else
2656       t[8] = v[8] / ase[8];
2657 #endif
2658     }
2659
2660   return 1;
2661 }
2662
2663 /* Calculate risk estimate. */
2664 static int
2665 calc_risk (struct pivot_table *pt,
2666            double *value, double *upper, double *lower, union value *c)
2667 {
2668   double f11, f12, f21, f22;
2669   double v;
2670
2671   {
2672     int i;
2673
2674     for (i = 0; i < 3; i++)
2675       value[i] = upper[i] = lower[i] = SYSMIS;
2676   }
2677
2678   if (pt->ns_rows != 2 || pt->ns_cols != 2)
2679     return 0;
2680
2681   {
2682     int nz_cols[2];
2683     int i, j;
2684
2685     for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2686       if (pt->col_tot[i] != 0.)
2687         {
2688           nz_cols[j++] = i;
2689           if (j == 2)
2690             break;
2691         }
2692
2693     assert (j == 2);
2694
2695     f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2696     f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2697     f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2698     f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2699
2700     c[0] = pt->cols[nz_cols[0]];
2701     c[1] = pt->cols[nz_cols[1]];
2702   }
2703
2704   value[0] = (f11 * f22) / (f12 * f21);
2705   v = sqrt (1. / f11 + 1. / f12 + 1. / f21 + 1. / f22);
2706   lower[0] = value[0] * exp (-1.960 * v);
2707   upper[0] = value[0] * exp (1.960 * v);
2708
2709   value[1] = (f11 * (f21 + f22)) / (f21 * (f11 + f12));
2710   v = sqrt ((f12 / (f11 * (f11 + f12)))
2711             + (f22 / (f21 * (f21 + f22))));
2712   lower[1] = value[1] * exp (-1.960 * v);
2713   upper[1] = value[1] * exp (1.960 * v);
2714
2715   value[2] = (f12 * (f21 + f22)) / (f22 * (f11 + f12));
2716   v = sqrt ((f11 / (f12 * (f11 + f12)))
2717             + (f21 / (f22 * (f21 + f22))));
2718   lower[2] = value[2] * exp (-1.960 * v);
2719   upper[2] = value[2] * exp (1.960 * v);
2720
2721   return 1;
2722 }
2723
2724 /* Calculate directional measures. */
2725 static int
2726 calc_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2727                   double v[N_DIRECTIONAL], double ase[N_DIRECTIONAL],
2728                   double t[N_DIRECTIONAL])
2729 {
2730   {
2731     int i;
2732
2733     for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2734       v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2735   }
2736
2737   /* Lambda. */
2738   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_LAMBDA))
2739     {
2740       double *fim = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim);
2741       int *fim_index = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim_index);
2742       double *fmj = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj);
2743       int *fmj_index = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj_index);
2744       double sum_fim, sum_fmj;
2745       double rm, cm;
2746       int rm_index, cm_index;
2747       int i, j;
2748
2749       /* Find maximum for each row and their sum. */
2750       for (sum_fim = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2751         {
2752           double max = pt->mat[i * pt->n_cols];
2753           int index = 0;
2754
2755           for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2756             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2757               {
2758                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2759                 index = j;
2760               }
2761
2762           sum_fim += fim[i] = max;
2763           fim_index[i] = index;
2764         }
2765
2766       /* Find maximum for each column. */
2767       for (sum_fmj = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2768         {
2769           double max = pt->mat[j];
2770           int index = 0;
2771
2772           for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2773             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2774               {
2775                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2776                 index = i;
2777               }
2778
2779           sum_fmj += fmj[j] = max;
2780           fmj_index[j] = index;
2781         }
2782
2783       /* Find maximum row total. */
2784       rm = pt->row_tot[0];
2785       rm_index = 0;
2786       for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2787         if (pt->row_tot[i] > rm)
2788           {
2789             rm = pt->row_tot[i];
2790             rm_index = i;
2791           }
2792
2793       /* Find maximum column total. */
2794       cm = pt->col_tot[0];
2795       cm_index = 0;
2796       for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2797         if (pt->col_tot[j] > cm)
2798           {
2799             cm = pt->col_tot[j];
2800             cm_index = j;
2801           }
2802
2803       v[0] = (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / (2. * pt->total - rm - cm);
2804       v[1] = (sum_fmj - rm) / (pt->total - rm);
2805       v[2] = (sum_fim - cm) / (pt->total - cm);
2806
2807       /* ASE1 for Y given PT. */
2808       {
2809         double accum;
2810
2811         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2812           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2813             {
2814               const int deltaj = j == cm_index;
2815               accum += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2816                         * pow2 ((j == fim_index[i])
2817                                - deltaj
2818                                + v[0] * deltaj));
2819             }
2820
2821         ase[2] = sqrt (accum - pt->total * v[0]) / (pt->total - cm);
2822       }
2823
2824       /* ASE0 for Y given PT. */
2825       {
2826         double accum;
2827
2828         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2829           if (cm_index != fim_index[i])
2830             accum += (pt->mat[i * pt->n_cols + fim_index[i]]
2831                       + pt->mat[i * pt->n_cols + cm_index]);
2832         t[2] = v[2] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fim - cm) / pt->total) / (pt->total - cm));
2833       }
2834
2835       /* ASE1 for PT given Y. */
2836       {
2837         double accum;
2838
2839         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2840           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2841             {
2842               const int deltaj = i == rm_index;
2843               accum += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2844                         * pow2 ((i == fmj_index[j])
2845                                - deltaj
2846                                + v[0] * deltaj));
2847             }
2848
2849         ase[1] = sqrt (accum - pt->total * v[0]) / (pt->total - rm);
2850       }
2851
2852       /* ASE0 for PT given Y. */
2853       {
2854         double accum;
2855
2856         for (accum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2857           if (rm_index != fmj_index[j])
2858             accum += (pt->mat[j + pt->n_cols * fmj_index[j]]
2859                       + pt->mat[j + pt->n_cols * rm_index]);
2860         t[1] = v[1] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fmj - rm) / pt->total) / (pt->total - rm));
2861       }
2862
2863       /* Symmetric ASE0 and ASE1. */
2864       {
2865         double accum0;
2866         double accum1;
2867
2868         for (accum0 = accum1 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2869           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2870             {
2871               int temp0 = (fmj_index[j] == i) + (fim_index[i] == j);
2872               int temp1 = (i == rm_index) + (j == cm_index);
2873               accum0 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * pow2 (temp0 - temp1);
2874               accum1 += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2875                          * pow2 (temp0 + (v[0] - 1.) * temp1));
2876             }
2877         ase[0] = sqrt (accum1 - 4. * pt->total * v[0] * v[0]) / (2. * pt->total - rm - cm);
2878         t[0] = v[0] / (sqrt (accum0 - pow2 ((sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / pt->total))
2879                        / (2. * pt->total - rm - cm));
2880       }
2881
2882       free (fim);
2883       free (fim_index);
2884       free (fmj);
2885       free (fmj_index);
2886
2887       {
2888         double sum_fij2_ri, sum_fij2_ci;
2889         double sum_ri2, sum_cj2;
2890
2891         for (sum_fij2_ri = sum_fij2_ci = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2892           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2893             {
2894               double temp = pow2 (pt->mat[j + i * pt->n_cols]);
2895               sum_fij2_ri += temp / pt->row_tot[i];
2896               sum_fij2_ci += temp / pt->col_tot[j];
2897             }
2898
2899         for (sum_ri2 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2900           sum_ri2 += pow2 (pt->row_tot[i]);
2901
2902         for (sum_cj2 = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2903           sum_cj2 += pow2 (pt->col_tot[j]);
2904
2905         v[3] = (pt->total * sum_fij2_ci - sum_ri2) / (pow2 (pt->total) - sum_ri2);
2906         v[4] = (pt->total * sum_fij2_ri - sum_cj2) / (pow2 (pt->total) - sum_cj2);
2907       }
2908     }
2909
2910   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_UC))
2911     {
2912       double UX, UY, UXY, P;
2913       double ase1_yx, ase1_xy, ase1_sym;
2914       int i, j;
2915
2916       for (UX = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2917         if (pt->row_tot[i] > 0.)
2918           UX -= pt->row_tot[i] / pt->total * log (pt->row_tot[i] / pt->total);
2919
2920       for (UY = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2921         if (pt->col_tot[j] > 0.)
2922           UY -= pt->col_tot[j] / pt->total * log (pt->col_tot[j] / pt->total);
2923
2924       for (UXY = P = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2925         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2926           {
2927             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2928
2929             if (entry <= 0.)
2930               continue;
2931
2932             P += entry * pow2 (log (pt->col_tot[j] * pt->row_tot[i] / (pt->total * entry)));
2933             UXY -= entry / pt->total * log (entry / pt->total);
2934           }
2935
2936       for (ase1_yx = ase1_xy = ase1_sym = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2937         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2938           {
2939             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2940
2941             if (entry <= 0.)
2942               continue;
2943
2944             ase1_yx += entry * pow2 (UY * log (entry / pt->row_tot[i])
2945                                     + (UX - UXY) * log (pt->col_tot[j] / pt->total));
2946             ase1_xy += entry * pow2 (UX * log (entry / pt->col_tot[j])
2947                                     + (UY - UXY) * log (pt->row_tot[i] / pt->total));
2948             ase1_sym += entry * pow2 ((UXY
2949                                       * log (pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j] / pow2 (pt->total)))
2950                                      - (UX + UY) * log (entry / pt->total));
2951           }
2952
2953       v[5] = 2. * ((UX + UY - UXY) / (UX + UY));
2954       ase[5] = (2. / (pt->total * pow2 (UX + UY))) * sqrt (ase1_sym);
2955       t[5] = v[5] / ((2. / (pt->total * (UX + UY)))
2956                      * sqrt (P - pow2 (UX + UY - UXY) / pt->total));
2957
2958       v[6] = (UX + UY - UXY) / UX;
2959       ase[6] = sqrt (ase1_xy) / (pt->total * UX * UX);
2960       t[6] = v[6] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UX));
2961
2962       v[7] = (UX + UY - UXY) / UY;
2963       ase[7] = sqrt (ase1_yx) / (pt->total * UY * UY);
2964       t[7] = v[7] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UY));
2965     }
2966
2967   /* Somers' D. */
2968   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2969     {
2970       double v_dummy[N_SYMMETRIC];
2971       double ase_dummy[N_SYMMETRIC];
2972       double t_dummy[N_SYMMETRIC];
2973       double somers_d_v[3];
2974       double somers_d_ase[3];
2975       double somers_d_t[3];
2976
2977       if (calc_symmetric (proc, pt, v_dummy, ase_dummy, t_dummy,
2978                           somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
2979         {
2980           int i;
2981           for (i = 0; i < 3; i++)
2982             {
2983               v[8 + i] = somers_d_v[i];
2984               ase[8 + i] = somers_d_ase[i];
2985               t[8 + i] = somers_d_t[i];
2986             }
2987         }
2988     }
2989
2990   /* Eta. */
2991   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_ETA))
2992     {
2993       {
2994         double sum_Xr, sum_X2r;
2995         double SX, SXW;
2996         int i, j;
2997
2998         for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2999           {
3000             sum_Xr += pt->rows[i].f * pt->row_tot[i];
3001             sum_X2r += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->row_tot[i];
3002           }
3003         SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
3004
3005         for (SXW = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
3006           {
3007             double cum;
3008
3009             for (cum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
3010               {
3011                 SXW += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3012                 cum += pt->rows[i].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3013               }
3014
3015             SXW -= cum * cum / pt->col_tot[j];
3016           }
3017         v[11] = sqrt (1. - SXW / SX);
3018       }
3019
3020       {
3021         double sum_Yc, sum_Y2c;
3022         double SY, SYW;
3023         int i, j;
3024
3025         for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
3026           {
3027             sum_Yc += pt->cols[i].f * pt->col_tot[i];
3028             sum_Y2c += pow2 (pt->cols[i].f) * pt->col_tot[i];
3029           }
3030         SY = sum_Y2c - sum_Yc * sum_Yc / pt->total;
3031
3032         for (SYW = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
3033           {
3034             double cum;
3035
3036             for (cum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
3037               {
3038                 SYW += pow2 (pt->cols[j].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3039                 cum += pt->cols[j].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3040               }
3041
3042             SYW -= cum * cum / pt->row_tot[i];
3043           }
3044         v[12] = sqrt (1. - SYW / SY);
3045       }
3046     }
3047
3048   return 1;
3049 }
3050
3051 /*
3052    Local Variables:
3053    mode: c
3054    End:
3055 */