e3f5aee1d573ec8dc105d085538cc677090fcd26
[pspp] / src / language / stats / crosstabs.q
1 /* PSPP - a program for statistical analysis.
2    Copyright (C) 1997-9, 2000, 2006, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
5    it under the terms of the GNU General Public License as published by
6    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
7    (at your option) any later version.
8
9    This program is distributed in the hope that it will be useful,
10    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12    GNU General Public License for more details.
13
14    You should have received a copy of the GNU General Public License
15    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. */
16
17 /* FIXME:
18
19    - How to calculate significance of symmetric and directional measures?
20    - How to calculate ASE for asymmetric lambda?
21    - How to calculate ASE for symmetric Somers' d?
22    - How to calculate ASE for Goodman and Kruskal's tau?
23    - Approx. T of uncertainty coefficient is wrong.
24
25 */
26
27 #include <config.h>
28
29 #include <ctype.h>
30 #include <float.h>
31 #include <gsl/gsl_cdf.h>
32 #include <stdlib.h>
33 #include <stdio.h>
34
35 #include "data/case.h"
36 #include "data/casegrouper.h"
37 #include "data/casereader.h"
38 #include "data/data-out.h"
39 #include "data/dataset.h"
40 #include "data/dictionary.h"
41 #include "data/format.h"
42 #include "data/value-labels.h"
43 #include "data/variable.h"
44 #include "language/command.h"
45 #include "language/dictionary/split-file.h"
46 #include "language/lexer/lexer.h"
47 #include "language/lexer/variable-parser.h"
48 #include "libpspp/array.h"
49 #include "libpspp/assertion.h"
50 #include "libpspp/compiler.h"
51 #include "libpspp/hash-functions.h"
52 #include "libpspp/hmap.h"
53 #include "libpspp/hmapx.h"
54 #include "libpspp/message.h"
55 #include "libpspp/misc.h"
56 #include "libpspp/pool.h"
57 #include "libpspp/str.h"
58 #include "output/tab.h"
59
60 #include "gl/minmax.h"
61 #include "gl/xalloc.h"
62 #include "gl/xsize.h"
63
64 #include "gettext.h"
65 #define _(msgid) gettext (msgid)
66 #define N_(msgid) msgid
67
68 /* (headers) */
69
70 /* (specification)
71    crosstabs (crs_):
72      *^tables=custom;
73      +variables=custom;
74      missing=miss:!table/include/report;
75      +write[wr_]=none,cells,all;
76      +format=val:!avalue/dvalue,
77              indx:!noindex/index,
78              tabl:!tables/notables,
79              box:!box/nobox,
80              pivot:!pivot/nopivot;
81      +cells[cl_]=count,expected,row,column,total,residual,sresidual,
82                  asresidual,all,none;
83      +statistics[st_]=chisq,phi,cc,lambda,uc,none,btau,ctau,risk,gamma,d,
84                       kappa,eta,corr,all.
85 */
86 /* (declarations) */
87 /* (functions) */
88
89 /* Number of chi-square statistics. */
90 #define N_CHISQ 5
91
92 /* Number of symmetric statistics. */
93 #define N_SYMMETRIC 9
94
95 /* Number of directional statistics. */
96 #define N_DIRECTIONAL 13
97
98 /* A single table entry for general mode. */
99 struct table_entry
100   {
101     struct hmap_node node;      /* Entry in hash table. */
102     double freq;                /* Frequency count. */
103     union value values[1];      /* Values. */
104   };
105
106 static size_t
107 table_entry_size (size_t n_values)
108 {
109   return (offsetof (struct table_entry, values)
110           + n_values * sizeof (union value));
111 }
112
113 /* Indexes into the 'vars' member of struct pivot_table and
114    struct crosstab member. */
115 enum
116   {
117     ROW_VAR = 0,                /* Row variable. */
118     COL_VAR = 1                 /* Column variable. */
119     /* Higher indexes cause multiple tables to be output. */
120   };
121
122 /* A crosstabulation of 2 or more variables. */
123 struct pivot_table
124   {
125     struct crosstabs_proc *proc;
126     struct fmt_spec weight_format; /* Format for weight variable. */
127     double missing;             /* Weight of missing cases. */
128
129     /* Variables (2 or more). */
130     int n_vars;
131     const struct variable **vars;
132
133     /* Constants (0 or more). */
134     int n_consts;
135     const struct variable **const_vars;
136     union value *const_values;
137
138     /* Data. */
139     struct hmap data;
140     struct table_entry **entries;
141     size_t n_entries;
142
143     /* Column values, number of columns. */
144     union value *cols;
145     int n_cols;
146
147     /* Row values, number of rows. */
148     union value *rows;
149     int n_rows;
150
151     /* Number of statistically interesting columns/rows
152        (columns/rows with data in them). */
153     int ns_cols, ns_rows;
154
155     /* Matrix contents. */
156     double *mat;                /* Matrix proper. */
157     double *row_tot;            /* Row totals. */
158     double *col_tot;            /* Column totals. */
159     double total;               /* Grand total. */
160   };
161
162 /* Integer mode variable info. */
163 struct var_range
164   {
165     struct hmap_node hmap_node; /* In struct crosstabs_proc var_ranges map. */
166     const struct variable *var; /* The variable. */
167     int min;                    /* Minimum value. */
168     int max;                    /* Maximum value + 1. */
169     int count;                  /* max - min. */
170   };
171
172 struct crosstabs_proc
173   {
174     const struct dictionary *dict;
175     enum { INTEGER, GENERAL } mode;
176     enum mv_class exclude;
177     bool pivot;
178     bool bad_warn;
179     struct fmt_spec weight_format;
180
181     /* Variables specifies on VARIABLES. */
182     const struct variable **variables;
183     size_t n_variables;
184     struct hmap var_ranges;
185
186     /* TABLES. */
187     struct pivot_table *pivots;
188     int n_pivots;
189
190     /* CELLS. */
191     int n_cells;                /* Number of cells requested. */
192     unsigned int cells;         /* Bit k is 1 if cell k is requested. */
193     int a_cells[CRS_CL_count];  /* 0...n_cells-1 are the requested cells. */
194
195     /* STATISTICS. */
196     unsigned int statistics;    /* Bit k is 1 if statistic k is requested. */
197
198     bool descending;            /* True if descending sort order is requested. */
199   };
200
201 const struct var_range *get_var_range (const struct crosstabs_proc *,
202                                        const struct variable *);
203
204 static bool should_tabulate_case (const struct pivot_table *,
205                                   const struct ccase *, enum mv_class exclude);
206 static void tabulate_general_case (struct pivot_table *, const struct ccase *,
207                                    double weight);
208 static void tabulate_integer_case (struct pivot_table *, const struct ccase *,
209                                    double weight);
210 static void postcalc (struct crosstabs_proc *);
211 static void submit (struct pivot_table *, struct tab_table *);
212
213 /* Parses and executes the CROSSTABS procedure. */
214 int
215 cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds)
216 {
217   const struct variable *wv = dict_get_weight (dataset_dict (ds));
218   struct var_range *range, *next_range;
219   struct crosstabs_proc proc;
220   struct casegrouper *grouper;
221   struct casereader *input, *group;
222   struct cmd_crosstabs cmd;
223   struct pivot_table *pt;
224   int result;
225   bool ok;
226   int i;
227
228   proc.dict = dataset_dict (ds);
229   proc.bad_warn = true;
230   proc.variables = NULL;
231   proc.n_variables = 0;
232   hmap_init (&proc.var_ranges);
233   proc.pivots = NULL;
234   proc.n_pivots = 0;
235   proc.descending = false;
236   proc.weight_format = wv ? *var_get_print_format (wv) : F_8_0;
237
238   if (!parse_crosstabs (lexer, ds, &cmd, &proc))
239     {
240       result = CMD_FAILURE;
241       goto exit;
242     }
243
244   proc.mode = proc.n_variables ? INTEGER : GENERAL;
245
246
247   proc.descending = cmd.val == CRS_DVALUE;
248
249   /* CELLS. */
250   if (!cmd.sbc_cells)
251     proc.cells = 1u << CRS_CL_COUNT;
252   else if (cmd.a_cells[CRS_CL_ALL])
253     proc.cells = UINT_MAX;
254   else
255     {
256       proc.cells = 0;
257       for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
258         if (cmd.a_cells[i])
259           proc.cells |= 1u << i;
260       if (proc.cells == 0)
261         proc.cells = ((1u << CRS_CL_COUNT)
262                        | (1u << CRS_CL_ROW)
263                        | (1u << CRS_CL_COLUMN)
264                        | (1u << CRS_CL_TOTAL));
265     }
266   proc.cells &= ((1u << CRS_CL_count) - 1);
267   proc.cells &= ~((1u << CRS_CL_NONE) | (1u << CRS_CL_ALL));
268   proc.n_cells = 0;
269   for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
270     if (proc.cells & (1u << i))
271       proc.a_cells[proc.n_cells++] = i;
272
273   /* STATISTICS. */
274   if (cmd.a_statistics[CRS_ST_ALL])
275     proc.statistics = UINT_MAX;
276   else if (cmd.sbc_statistics)
277     {
278       int i;
279
280       proc.statistics = 0;
281       for (i = 0; i < CRS_ST_count; i++)
282         if (cmd.a_statistics[i])
283           proc.statistics |= 1u << i;
284       if (proc.statistics == 0)
285         proc.statistics |= 1u << CRS_ST_CHISQ;
286     }
287   else
288     proc.statistics = 0;
289
290   /* MISSING. */
291   proc.exclude = (cmd.miss == CRS_TABLE ? MV_ANY
292                    : cmd.miss == CRS_INCLUDE ? MV_SYSTEM
293                    : MV_NEVER);
294   if (proc.mode == GENERAL && proc.exclude == MV_NEVER)
295     {
296       msg (SE, _("Missing mode %s not allowed in general mode.  "
297                  "Assuming %s."), "REPORT", "MISSING=TABLE");
298       proc.exclude = MV_ANY;
299     }
300
301   /* PIVOT. */
302   proc.pivot = cmd.pivot == CRS_PIVOT;
303
304   input = casereader_create_filter_weight (proc_open (ds), dataset_dict (ds),
305                                            NULL, NULL);
306   grouper = casegrouper_create_splits (input, dataset_dict (ds));
307   while (casegrouper_get_next_group (grouper, &group))
308     {
309       struct ccase *c;
310
311       /* Output SPLIT FILE variables. */
312       c = casereader_peek (group, 0);
313       if (c != NULL)
314         {
315           output_split_file_values (ds, c);
316           case_unref (c);
317         }
318
319       /* Initialize hash tables. */
320       for (pt = &proc.pivots[0]; pt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; pt++)
321         hmap_init (&pt->data);
322
323       /* Tabulate. */
324       for (; (c = casereader_read (group)) != NULL; case_unref (c))
325         for (pt = &proc.pivots[0]; pt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; pt++)
326           {
327             double weight = dict_get_case_weight (dataset_dict (ds), c,
328                                                   &proc.bad_warn);
329             if (should_tabulate_case (pt, c, proc.exclude))
330               {
331                 if (proc.mode == GENERAL)
332                   tabulate_general_case (pt, c, weight);
333                 else
334                   tabulate_integer_case (pt, c, weight);
335               }
336             else
337               pt->missing += weight;
338           }
339       casereader_destroy (group);
340
341       /* Output. */
342       postcalc (&proc);
343     }
344   ok = casegrouper_destroy (grouper);
345   ok = proc_commit (ds) && ok;
346
347   result = ok ? CMD_SUCCESS : CMD_CASCADING_FAILURE;
348
349 exit:
350   free (proc.variables);
351   HMAP_FOR_EACH_SAFE (range, next_range, struct var_range, hmap_node,
352                       &proc.var_ranges)
353     {
354       hmap_delete (&proc.var_ranges, &range->hmap_node);
355       free (range);
356     }
357   for (pt = &proc.pivots[0]; pt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; pt++)
358     {
359       free (pt->vars);
360       free (pt->const_vars);
361       /* We must not call value_destroy on const_values because
362          it is a wild pointer; it never pointed to anything owned
363          by the pivot_table.
364
365          The rest of the data was allocated and destroyed at a
366          lower level already. */
367     }
368   free (proc.pivots);
369
370   return result;
371 }
372
373 /* Parses the TABLES subcommand. */
374 static int
375 crs_custom_tables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
376                    struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
377 {
378   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
379   struct const_var_set *var_set;
380   int n_by;
381   const struct variable ***by = NULL;
382   int *by_iter;
383   size_t *by_nvar = NULL;
384   size_t nx = 1;
385   bool ok = false;
386   int i;
387
388   /* Ensure that this is a TABLES subcommand. */
389   if (!lex_match_id (lexer, "TABLES")
390       && (lex_token (lexer) != T_ID ||
391           dict_lookup_var (dataset_dict (ds), lex_tokcstr (lexer)) == NULL)
392       && lex_token (lexer) != T_ALL)
393     return 2;
394   lex_match (lexer, T_EQUALS);
395
396   if (proc->variables != NULL)
397     var_set = const_var_set_create_from_array (proc->variables,
398                                                proc->n_variables);
399   else
400     var_set = const_var_set_create_from_dict (dataset_dict (ds));
401   assert (var_set != NULL);
402
403   for (n_by = 0; ;)
404     {
405       by = xnrealloc (by, n_by + 1, sizeof *by);
406       by_nvar = xnrealloc (by_nvar, n_by + 1, sizeof *by_nvar);
407       if (!parse_const_var_set_vars (lexer, var_set, &by[n_by], &by_nvar[n_by],
408                                      PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH))
409         goto done;
410       if (xalloc_oversized (nx, by_nvar[n_by]))
411         {
412           msg (SE, _("Too many cross-tabulation variables or dimensions."));
413           goto done;
414         }
415       nx *= by_nvar[n_by];
416       n_by++;
417
418       if (!lex_match (lexer, T_BY))
419         {
420           if (n_by < 2)
421             {
422               lex_force_match (lexer, T_BY);
423               goto done;
424             }
425           else
426             break;
427         }
428     }
429
430   by_iter = xcalloc (n_by, sizeof *by_iter);
431   proc->pivots = xnrealloc (proc->pivots,
432                             proc->n_pivots + nx, sizeof *proc->pivots);
433   for (i = 0; i < nx; i++)
434     {
435       struct pivot_table *pt = &proc->pivots[proc->n_pivots++];
436       int j;
437
438       pt->proc = proc;
439       pt->weight_format = proc->weight_format;
440       pt->missing = 0.;
441       pt->n_vars = n_by;
442       pt->vars = xmalloc (n_by * sizeof *pt->vars);
443       pt->n_consts = 0;
444       pt->const_vars = NULL;
445       pt->const_values = NULL;
446
447       for (j = 0; j < n_by; j++)
448         pt->vars[j] = by[j][by_iter[j]];
449
450       for (j = n_by - 1; j >= 0; j--)
451         {
452           if (++by_iter[j] < by_nvar[j])
453             break;
454           by_iter[j] = 0;
455         }
456     }
457   free (by_iter);
458   ok = true;
459
460 done:
461   /* All return paths lead here. */
462   for (i = 0; i < n_by; i++)
463     free (by[i]);
464   free (by);
465   free (by_nvar);
466
467   const_var_set_destroy (var_set);
468
469   return ok;
470 }
471
472 /* Parses the VARIABLES subcommand. */
473 static int
474 crs_custom_variables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
475                       struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
476 {
477   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
478   if (proc->n_pivots)
479     {
480       msg (SE, _("%s must be specified before %s."), "VARIABLES", "TABLES");
481       return 0;
482     }
483
484   lex_match (lexer, T_EQUALS);
485
486   for (;;)
487     {
488       size_t orig_nv = proc->n_variables;
489       size_t i;
490
491       long min, max;
492
493       if (!parse_variables_const (lexer, dataset_dict (ds),
494                                   &proc->variables, &proc->n_variables,
495                                   (PV_APPEND | PV_NUMERIC
496                                    | PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH)))
497         return 0;
498
499       if (!lex_force_match (lexer, T_LPAREN))
500           goto lossage;
501
502       if (!lex_force_int (lexer))
503         goto lossage;
504       min = lex_integer (lexer);
505       lex_get (lexer);
506
507       lex_match (lexer, T_COMMA);
508
509       if (!lex_force_int (lexer))
510         goto lossage;
511       max = lex_integer (lexer);
512       if (max < min)
513         {
514           msg (SE, _("Maximum value (%ld) less than minimum value (%ld)."),
515                max, min);
516           goto lossage;
517         }
518       lex_get (lexer);
519
520       if (!lex_force_match (lexer, T_RPAREN))
521         goto lossage;
522
523       for (i = orig_nv; i < proc->n_variables; i++)
524         {
525           const struct variable *var = proc->variables[i];
526           struct var_range *vr = xmalloc (sizeof *vr);
527
528           vr->var = var;
529           vr->min = min;
530           vr->max = max + 1.;
531           vr->count = max - min + 1;
532           hmap_insert (&proc->var_ranges, &vr->hmap_node,
533                        hash_pointer (var, 0));
534         }
535
536       if (lex_token (lexer) == T_SLASH)
537         break;
538     }
539
540   return 1;
541
542  lossage:
543   free (proc->variables);
544   proc->variables = NULL;
545   proc->n_variables = 0;
546   return 0;
547 }
548 \f
549 /* Data file processing. */
550
551 const struct var_range *
552 get_var_range (const struct crosstabs_proc *proc, const struct variable *var)
553 {
554   if (!hmap_is_empty (&proc->var_ranges))
555     {
556       const struct var_range *range;
557
558       HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (range, struct var_range, hmap_node,
559                                hash_pointer (var, 0), &proc->var_ranges)
560         if (range->var == var)
561           return range;
562     }
563
564   return NULL;
565 }
566
567 static bool
568 should_tabulate_case (const struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
569                       enum mv_class exclude)
570 {
571   int j;
572   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
573     {
574       const struct variable *var = pt->vars[j];
575       const struct var_range *range = get_var_range (pt->proc, var);
576
577       if (var_is_value_missing (var, case_data (c, var), exclude))
578         return false;
579
580       if (range != NULL)
581         {
582           double num = case_num (c, var);
583           if (num < range->min || num > range->max)
584             return false;
585         }
586     }
587   return true;
588 }
589
590 static void
591 tabulate_integer_case (struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
592                        double weight)
593 {
594   struct table_entry *te;
595   size_t hash;
596   int j;
597
598   hash = 0;
599   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
600     {
601       /* Throw away fractional parts of values. */
602       hash = hash_int (case_num (c, pt->vars[j]), hash);
603     }
604
605   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct table_entry, node, hash, &pt->data)
606     {
607       for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
608         if ((int) case_num (c, pt->vars[j]) != (int) te->values[j].f)
609           goto no_match;
610
611       /* Found an existing entry. */
612       te->freq += weight;
613       return;
614
615     no_match: ;
616     }
617
618   /* No existing entry.  Create a new one. */
619   te = xmalloc (table_entry_size (pt->n_vars));
620   te->freq = weight;
621   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
622     te->values[j].f = (int) case_num (c, pt->vars[j]);
623   hmap_insert (&pt->data, &te->node, hash);
624 }
625
626 static void
627 tabulate_general_case (struct pivot_table *pt, const struct ccase *c,
628                        double weight)
629 {
630   struct table_entry *te;
631   size_t hash;
632   int j;
633
634   hash = 0;
635   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
636     {
637       const struct variable *var = pt->vars[j];
638       hash = value_hash (case_data (c, var), var_get_width (var), hash);
639     }
640
641   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct table_entry, node, hash, &pt->data)
642     {
643       for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
644         {
645           const struct variable *var = pt->vars[j];
646           if (!value_equal (case_data (c, var), &te->values[j],
647                             var_get_width (var)))
648             goto no_match;
649         }
650
651       /* Found an existing entry. */
652       te->freq += weight;
653       return;
654
655     no_match: ;
656     }
657
658   /* No existing entry.  Create a new one. */
659   te = xmalloc (table_entry_size (pt->n_vars));
660   te->freq = weight;
661   for (j = 0; j < pt->n_vars; j++)
662     {
663       const struct variable *var = pt->vars[j];
664       value_clone (&te->values[j], case_data (c, var), var_get_width (var));
665     }
666   hmap_insert (&pt->data, &te->node, hash);
667 }
668 \f
669 /* Post-data reading calculations. */
670
671 static int compare_table_entry_vars_3way (const struct table_entry *a,
672                                           const struct table_entry *b,
673                                           const struct pivot_table *pt,
674                                           int idx0, int idx1);
675 static int compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_,
676                                      const void *pt_);
677 static int compare_table_entry_3way_inv (const void *ap_, const void *bp_,
678                                      const void *pt_);
679
680 static void enum_var_values (const struct pivot_table *, int var_idx,
681                              union value **valuesp, int *n_values, bool descending);
682 static void output_pivot_table (struct crosstabs_proc *,
683                                 struct pivot_table *);
684 static void make_pivot_table_subset (struct pivot_table *pt,
685                                      size_t row0, size_t row1,
686                                      struct pivot_table *subset);
687 static void make_summary_table (struct crosstabs_proc *);
688 static bool find_crosstab (struct pivot_table *, size_t *row0p, size_t *row1p);
689
690 static void
691 postcalc (struct crosstabs_proc *proc)
692 {
693   struct pivot_table *pt;
694
695   /* Convert hash tables into sorted arrays of entries. */
696   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
697     {
698       struct table_entry *e;
699       size_t i;
700
701       pt->n_entries = hmap_count (&pt->data);
702       pt->entries = xnmalloc (pt->n_entries, sizeof *pt->entries);
703       i = 0;
704       HMAP_FOR_EACH (e, struct table_entry, node, &pt->data)
705         pt->entries[i++] = e;
706       hmap_destroy (&pt->data);
707
708       sort (pt->entries, pt->n_entries, sizeof *pt->entries,
709             proc->descending ? compare_table_entry_3way_inv : compare_table_entry_3way,
710             pt);
711     }
712
713   make_summary_table (proc);
714
715   /* Output each pivot table. */
716   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
717     {
718       if (proc->pivot || pt->n_vars == 2)
719         output_pivot_table (proc, pt);
720       else
721         {
722           size_t row0 = 0, row1 = 0;
723           while (find_crosstab (pt, &row0, &row1))
724             {
725               struct pivot_table subset;
726               make_pivot_table_subset (pt, row0, row1, &subset);
727               output_pivot_table (proc, &subset);
728             }
729         }
730     }
731
732   /* Free output and prepare for next split file. */
733   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
734     {
735       size_t i;
736
737       pt->missing = 0.0;
738
739       /* Free the members that were allocated in this function(and the values
740          owned by the entries.
741
742          The other pointer members are either both allocated and destroyed at a
743          lower level (in output_pivot_table), or both allocated and destroyed
744          at a higher level (in crs_custom_tables and free_proc,
745          respectively). */
746       for (i = 0; i < pt->n_vars; i++)
747         {
748           int width = var_get_width (pt->vars[i]);
749           if (value_needs_init (width))
750             {
751               size_t j;
752
753               for (j = 0; j < pt->n_entries; j++)
754                 value_destroy (&pt->entries[j]->values[i], width);
755             }
756         }
757
758       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
759         free (pt->entries[i]);
760       free (pt->entries);
761     }
762 }
763
764 static void
765 make_pivot_table_subset (struct pivot_table *pt, size_t row0, size_t row1,
766                          struct pivot_table *subset)
767 {
768   *subset = *pt;
769   if (pt->n_vars > 2)
770     {
771       assert (pt->n_consts == 0);
772       subset->missing = pt->missing;
773       subset->n_vars = 2;
774       subset->vars = pt->vars;
775       subset->n_consts = pt->n_vars - 2;
776       subset->const_vars = pt->vars + 2;
777       subset->const_values = &pt->entries[row0]->values[2];
778     }
779   subset->entries = &pt->entries[row0];
780   subset->n_entries = row1 - row0;
781 }
782
783 static int
784 compare_table_entry_var_3way (const struct table_entry *a,
785                               const struct table_entry *b,
786                               const struct pivot_table *pt,
787                               int idx)
788 {
789   return value_compare_3way (&a->values[idx], &b->values[idx],
790                              var_get_width (pt->vars[idx]));
791 }
792
793 static int
794 compare_table_entry_vars_3way (const struct table_entry *a,
795                                const struct table_entry *b,
796                                const struct pivot_table *pt,
797                                int idx0, int idx1)
798 {
799   int i;
800
801   for (i = idx1 - 1; i >= idx0; i--)
802     {
803       int cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, i);
804       if (cmp != 0)
805         return cmp;
806     }
807   return 0;
808 }
809
810 /* Compare the struct table_entry at *AP to the one at *BP and
811    return a strcmp()-type result. */
812 static int
813 compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_, const void *pt_)
814 {
815   const struct table_entry *const *ap = ap_;
816   const struct table_entry *const *bp = bp_;
817   const struct table_entry *a = *ap;
818   const struct table_entry *b = *bp;
819   const struct pivot_table *pt = pt_;
820   int cmp;
821
822   cmp = compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars);
823   if (cmp != 0)
824     return cmp;
825
826   cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, ROW_VAR);
827   if (cmp != 0)
828     return cmp;
829
830   return compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, COL_VAR);
831 }
832
833 /* Inverted version of compare_table_entry_3way */
834 static int
835 compare_table_entry_3way_inv (const void *ap_, const void *bp_, const void *pt_)
836 {
837   return -compare_table_entry_3way (ap_, bp_, pt_);
838 }
839
840 static int
841 find_first_difference (const struct pivot_table *pt, size_t row)
842 {
843   if (row == 0)
844     return pt->n_vars - 1;
845   else
846     {
847       const struct table_entry *a = pt->entries[row];
848       const struct table_entry *b = pt->entries[row - 1];
849       int col;
850
851       for (col = pt->n_vars - 1; col >= 0; col--)
852         if (compare_table_entry_var_3way (a, b, pt, col))
853           return col;
854       NOT_REACHED ();
855     }
856 }
857
858 /* Output a table summarizing the cases processed. */
859 static void
860 make_summary_table (struct crosstabs_proc *proc)
861 {
862   struct tab_table *summary;
863   struct pivot_table *pt;
864   struct string name;
865   int i;
866
867   summary = tab_create (7, 3 + proc->n_pivots);
868   tab_set_format (summary, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
869   tab_title (summary, _("Summary."));
870   tab_headers (summary, 1, 0, 3, 0);
871   tab_joint_text (summary, 1, 0, 6, 0, TAB_CENTER, _("Cases"));
872   tab_joint_text (summary, 1, 1, 2, 1, TAB_CENTER, _("Valid"));
873   tab_joint_text (summary, 3, 1, 4, 1, TAB_CENTER, _("Missing"));
874   tab_joint_text (summary, 5, 1, 6, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
875   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 1);
876   tab_hline (summary, TAL_1, 1, 6, 2);
877   tab_vline (summary, TAL_1, 3, 1, 1);
878   tab_vline (summary, TAL_1, 5, 1, 1);
879   for (i = 0; i < 3; i++)
880     {
881       tab_text (summary, 1 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("N"));
882       tab_text (summary, 2 + i * 2, 2, TAB_RIGHT, _("Percent"));
883     }
884   tab_offset (summary, 0, 3);
885
886   ds_init_empty (&name);
887   for (pt = &proc->pivots[0]; pt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; pt++)
888     {
889       double valid;
890       double n[3];
891       size_t i;
892
893       tab_hline (summary, TAL_1, 0, 6, 0);
894
895       ds_clear (&name);
896       for (i = 0; i < pt->n_vars; i++)
897         {
898           if (i > 0)
899             ds_put_cstr (&name, " * ");
900           ds_put_cstr (&name, var_to_string (pt->vars[i]));
901         }
902       tab_text (summary, 0, 0, TAB_LEFT, ds_cstr (&name));
903
904       valid = 0.;
905       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
906         valid += pt->entries[i]->freq;
907
908       n[0] = valid;
909       n[1] = pt->missing;
910       n[2] = n[0] + n[1];
911       for (i = 0; i < 3; i++)
912         {
913           tab_double (summary, i * 2 + 1, 0, TAB_RIGHT, n[i], NULL, RC_WEIGHT);
914           tab_text_format (summary, i * 2 + 2, 0, TAB_RIGHT, "%.1f%%",
915                            n[i] / n[2] * 100.);
916         }
917
918       tab_next_row (summary);
919     }
920   ds_destroy (&name);
921
922   submit (NULL, summary);
923 }
924 \f
925 /* Output. */
926
927 static struct tab_table *create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *,
928                                                 struct pivot_table *);
929 static struct tab_table *create_chisq_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *);
930 static struct tab_table *create_sym_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *);
931 static struct tab_table *create_risk_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *);
932 static struct tab_table *create_direct_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *);
933 static void display_dimensions (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
934                                 struct tab_table *, int first_difference);
935 static void display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *,
936                                      struct pivot_table *,
937                                      struct tab_table *);
938 static void display_chisq (struct pivot_table *, struct tab_table *,
939                            bool *showed_fisher);
940 static void display_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
941                                struct tab_table *);
942 static void display_risk (struct pivot_table *, struct tab_table *);
943 static void display_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
944                                  struct tab_table *);
945 static void table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
946                                  struct tab_table *table, int c, int r,
947                                  unsigned char opt, const union value *v,
948                                  const struct variable *var);
949 static void delete_missing (struct pivot_table *);
950 static void build_matrix (struct pivot_table *);
951
952 /* Output pivot table PT in the context of PROC. */
953 static void
954 output_pivot_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
955 {
956   struct tab_table *table = NULL; /* Crosstabulation table. */
957   struct tab_table *chisq = NULL; /* Chi-square table. */
958   bool showed_fisher = false;
959   struct tab_table *sym = NULL;   /* Symmetric measures table. */
960   struct tab_table *risk = NULL;  /* Risk estimate table. */
961   struct tab_table *direct = NULL; /* Directional measures table. */
962   size_t row0, row1;
963
964   enum_var_values (pt, COL_VAR, &pt->cols, &pt->n_cols, proc->descending);
965
966   if (pt->n_cols == 0)
967     {
968       struct string vars;
969       int i;
970
971       ds_init_cstr (&vars, var_to_string (pt->vars[0]));
972       for (i = 1; i < pt->n_vars; i++)
973         ds_put_format (&vars, " * %s", var_to_string (pt->vars[i]));
974
975       /* TRANSLATORS: The %s here describes a crosstabulation.  It takes the
976          form "var1 * var2 * var3 * ...".  */
977       msg (SW, _("Crosstabulation %s contained no non-missing cases."),
978            ds_cstr (&vars));
979
980       ds_destroy (&vars);
981       free (pt->cols);
982       return;
983     }
984
985   if (proc->cells)
986     table = create_crosstab_table (proc, pt);
987   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CHISQ))
988     chisq = create_chisq_table (proc, pt);
989   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)
990                           | (1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
991                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_CORR)
992                           | (1u << CRS_ST_KAPPA)))
993     sym = create_sym_table (proc, pt);
994   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_RISK))
995     risk = create_risk_table (proc, pt);
996   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_LAMBDA) | (1u << CRS_ST_UC)
997                           | (1u << CRS_ST_D) | (1u << CRS_ST_ETA)))
998     direct = create_direct_table (proc, pt);
999
1000   row0 = row1 = 0;
1001   while (find_crosstab (pt, &row0, &row1))
1002     {
1003       struct pivot_table x;
1004       int first_difference;
1005
1006       make_pivot_table_subset (pt, row0, row1, &x);
1007
1008       /* Find all the row variable values. */
1009       enum_var_values (&x, ROW_VAR, &x.rows, &x.n_rows, proc->descending);
1010
1011       if (size_overflow_p (xtimes (xtimes (x.n_rows, x.n_cols),
1012                                    sizeof (double))))
1013         xalloc_die ();
1014       x.row_tot = xmalloc (x.n_rows * sizeof *x.row_tot);
1015       x.col_tot = xmalloc (x.n_cols * sizeof *x.col_tot);
1016       x.mat = xmalloc (x.n_rows * x.n_cols * sizeof *x.mat);
1017
1018       /* Allocate table space for the matrix. */
1019       if (table
1020           && tab_row (table) + (x.n_rows + 1) * proc->n_cells > tab_nr (table))
1021         tab_realloc (table, -1,
1022                      MAX (tab_nr (table) + (x.n_rows + 1) * proc->n_cells,
1023                           tab_nr (table) * pt->n_entries / x.n_entries));
1024
1025       build_matrix (&x);
1026
1027       /* Find the first variable that differs from the last subtable. */
1028       first_difference = find_first_difference (pt, row0);
1029       if (table)
1030         {
1031           display_dimensions (proc, &x, table, first_difference);
1032           display_crosstabulation (proc, &x, table);
1033         }
1034
1035       if (proc->exclude == MV_NEVER)
1036         delete_missing (&x);
1037
1038       if (chisq)
1039         {
1040           display_dimensions (proc, &x, chisq, first_difference);
1041           display_chisq (&x, chisq, &showed_fisher);
1042         }
1043       if (sym)
1044         {
1045           display_dimensions (proc, &x, sym, first_difference);
1046           display_symmetric (proc, &x, sym);
1047         }
1048       if (risk)
1049         {
1050           display_dimensions (proc, &x, risk, first_difference);
1051           display_risk (&x, risk);
1052         }
1053       if (direct)
1054         {
1055           display_dimensions (proc, &x, direct, first_difference);
1056           display_directional (proc, &x, direct);
1057         }
1058
1059       /* Free the parts of x that are not owned by pt.  In
1060          particular we must not free x.cols, which is the same as
1061          pt->cols, which is freed at the end of this function. */
1062       free (x.rows);
1063
1064       free (x.mat);
1065       free (x.row_tot);
1066       free (x.col_tot);
1067     }
1068
1069   submit (NULL, table);
1070
1071   if (chisq)
1072     {
1073       if (!showed_fisher)
1074         tab_resize (chisq, 4 + (pt->n_vars - 2), -1);
1075       submit (pt, chisq);
1076     }
1077
1078   submit (pt, sym);
1079   submit (pt, risk);
1080   submit (pt, direct);
1081
1082   free (pt->cols);
1083 }
1084
1085 static void
1086 build_matrix (struct pivot_table *x)
1087 {
1088   const int col_var_width = var_get_width (x->vars[COL_VAR]);
1089   const int row_var_width = var_get_width (x->vars[ROW_VAR]);
1090   int col, row;
1091   double *mp;
1092   struct table_entry **p;
1093
1094   mp = x->mat;
1095   col = row = 0;
1096   for (p = x->entries; p < &x->entries[x->n_entries]; p++)
1097     {
1098       const struct table_entry *te = *p;
1099
1100       while (!value_equal (&x->rows[row], &te->values[ROW_VAR], row_var_width))
1101         {
1102           for (; col < x->n_cols; col++)
1103             *mp++ = 0.0;
1104           col = 0;
1105           row++;
1106         }
1107
1108       while (!value_equal (&x->cols[col], &te->values[COL_VAR], col_var_width))
1109         {
1110           *mp++ = 0.0;
1111           col++;
1112         }
1113
1114       *mp++ = te->freq;
1115       if (++col >= x->n_cols)
1116         {
1117           col = 0;
1118           row++;
1119         }
1120     }
1121   while (mp < &x->mat[x->n_cols * x->n_rows])
1122     *mp++ = 0.0;
1123   assert (mp == &x->mat[x->n_cols * x->n_rows]);
1124
1125   /* Column totals, row totals, ns_rows. */
1126   mp = x->mat;
1127   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1128     x->col_tot[col] = 0.0;
1129   for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1130     x->row_tot[row] = 0.0;
1131   x->ns_rows = 0;
1132   for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1133     {
1134       bool row_is_empty = true;
1135       for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1136         {
1137           if (*mp != 0.0)
1138             {
1139               row_is_empty = false;
1140               x->col_tot[col] += *mp;
1141               x->row_tot[row] += *mp;
1142             }
1143           mp++;
1144         }
1145       if (!row_is_empty)
1146         x->ns_rows++;
1147     }
1148   assert (mp == &x->mat[x->n_cols * x->n_rows]);
1149
1150   /* ns_cols. */
1151   x->ns_cols = 0;
1152   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1153     for (row = 0; row < x->n_rows; row++)
1154       if (x->mat[col + row * x->n_cols] != 0.0)
1155         {
1156           x->ns_cols++;
1157           break;
1158         }
1159
1160   /* Grand total. */
1161   x->total = 0.0;
1162   for (col = 0; col < x->n_cols; col++)
1163     x->total += x->col_tot[col];
1164 }
1165
1166 static struct tab_table *
1167 create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1168 {
1169   struct tuple
1170     {
1171       int value;
1172       const char *name;
1173     };
1174   static const struct tuple names[] =
1175     {
1176       {CRS_CL_COUNT, N_("count")},
1177       {CRS_CL_ROW, N_("row %")},
1178       {CRS_CL_COLUMN, N_("column %")},
1179       {CRS_CL_TOTAL, N_("total %")},
1180       {CRS_CL_EXPECTED, N_("expected")},
1181       {CRS_CL_RESIDUAL, N_("residual")},
1182       {CRS_CL_SRESIDUAL, N_("std. resid.")},
1183       {CRS_CL_ASRESIDUAL, N_("adj. resid.")},
1184     };
1185   const int n_names = sizeof names / sizeof *names;
1186   const struct tuple *t;
1187
1188   struct tab_table *table;
1189   struct string title;
1190   struct pivot_table x;
1191
1192   int i;
1193
1194   make_pivot_table_subset (pt, 0, 0, &x);
1195
1196   table = tab_create (x.n_consts + 1 + x.n_cols + 1,
1197                       (x.n_entries / x.n_cols) * 3 / 2 * proc->n_cells + 10);
1198   tab_headers (table, x.n_consts + 1, 0, 2, 0);
1199   tab_set_format (table, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
1200
1201   /* First header line. */
1202   tab_joint_text (table, x.n_consts + 1, 0,
1203                   (x.n_consts + 1) + (x.n_cols - 1), 0,
1204                   TAB_CENTER | TAT_TITLE, var_to_string (x.vars[COL_VAR]));
1205
1206   tab_hline (table, TAL_1, x.n_consts + 1,
1207              x.n_consts + 2 + x.n_cols - 2, 1);
1208
1209   /* Second header line. */
1210   for (i = 2; i < x.n_consts + 2; i++)
1211     tab_joint_text (table, x.n_consts + 2 - i - 1, 0,
1212                     x.n_consts + 2 - i - 1, 1,
1213                     TAB_RIGHT | TAT_TITLE, var_to_string (x.vars[i]));
1214   tab_text (table, x.n_consts + 2 - 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1215             var_to_string (x.vars[ROW_VAR]));
1216   for (i = 0; i < x.n_cols; i++)
1217     table_value_missing (proc, table, x.n_consts + 2 + i - 1, 1, TAB_RIGHT,
1218                          &x.cols[i], x.vars[COL_VAR]);
1219   tab_text (table, x.n_consts + 2 + x.n_cols - 1, 1, TAB_CENTER, _("Total"));
1220
1221   tab_hline (table, TAL_1, 0, x.n_consts + 2 + x.n_cols - 1, 2);
1222   tab_vline (table, TAL_1, x.n_consts + 2 + x.n_cols - 1, 0, 1);
1223
1224   /* Title. */
1225   ds_init_empty (&title);
1226   for (i = 0; i < x.n_consts + 2; i++)
1227     {
1228       if (i)
1229         ds_put_cstr (&title, " * ");
1230       ds_put_cstr (&title, var_to_string (x.vars[i]));
1231     }
1232   for (i = 0; i < pt->n_consts; i++)
1233     {
1234       const struct variable *var = pt->const_vars[i];
1235       char *s;
1236
1237       ds_put_format (&title, ", %s=", var_to_string (var));
1238
1239       /* Insert the formatted value of VAR without any leading spaces. */
1240       s = data_out (&pt->const_values[i], var_get_encoding (var),
1241                     var_get_print_format (var));
1242       ds_put_cstr (&title, s + strspn (s, " "));
1243       free (s);
1244     }
1245
1246   ds_put_cstr (&title, " [");
1247   i = 0;
1248   for (t = names; t < &names[n_names]; t++)
1249     if (proc->cells & (1u << t->value))
1250       {
1251         if (i++)
1252           ds_put_cstr (&title, ", ");
1253         ds_put_cstr (&title, gettext (t->name));
1254       }
1255   ds_put_cstr (&title, "].");
1256
1257   tab_title (table, "%s", ds_cstr (&title));
1258   ds_destroy (&title);
1259
1260   tab_offset (table, 0, 2);
1261   return table;
1262 }
1263
1264 static struct tab_table *
1265 create_chisq_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1266 {
1267   struct tab_table *chisq;
1268
1269   chisq = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1270                       pt->n_entries / pt->n_cols * 3 / 2 * N_CHISQ + 10);
1271   tab_headers (chisq, 1 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1272   tab_set_format (chisq, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
1273
1274   tab_title (chisq, _("Chi-square tests."));
1275
1276   tab_offset (chisq, pt->n_vars - 2, 0);
1277   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1278   tab_text (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1279   tab_text (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("df"));
1280   tab_text (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1281             _("Asymp. Sig. (2-tailed)"));
1282   tab_text_format (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1283             _("Exact Sig. (%d-tailed)"), 2);
1284   tab_text_format (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1285             _("Exact Sig. (%d-tailed)"), 1);
1286   tab_offset (chisq, 0, 1);
1287
1288   return chisq;
1289 }
1290
1291 /* Symmetric measures. */
1292 static struct tab_table *
1293 create_sym_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1294 {
1295   struct tab_table *sym;
1296
1297   sym = tab_create (6 + (pt->n_vars - 2),
1298                     pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10);
1299
1300   tab_set_format (sym, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
1301
1302   tab_headers (sym, 2 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1303   tab_title (sym, _("Symmetric measures."));
1304
1305   tab_offset (sym, pt->n_vars - 2, 0);
1306   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1307   tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1308   tab_text (sym, 2, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1309   tab_text (sym, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1310   tab_text (sym, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1311   tab_text (sym, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1312   tab_offset (sym, 0, 1);
1313
1314   return sym;
1315 }
1316
1317 /* Risk estimate. */
1318 static struct tab_table *
1319 create_risk_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1320 {
1321   struct tab_table *risk;
1322
1323   risk = tab_create (4 + (pt->n_vars - 2), pt->n_entries / pt->n_cols * 4 + 10);
1324   tab_headers (risk, 1 + pt->n_vars - 2, 0, 2, 0);
1325   tab_title (risk, _("Risk estimate."));
1326   tab_set_format (risk, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
1327
1328   tab_offset (risk, pt->n_vars - 2, 0);
1329   tab_joint_text_format (risk, 2, 0, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE,
1330                          _("95%% Confidence Interval"));
1331   tab_text (risk, 0, 1, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1332   tab_text (risk, 1, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1333   tab_text (risk, 2, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Lower"));
1334   tab_text (risk, 3, 1, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Upper"));
1335   tab_hline (risk, TAL_1, 2, 3, 1);
1336   tab_vline (risk, TAL_1, 2, 0, 1);
1337   tab_offset (risk, 0, 2);
1338
1339   return risk;
1340 }
1341
1342 /* Directional measures. */
1343 static struct tab_table *
1344 create_direct_table (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt)
1345 {
1346   struct tab_table *direct;
1347
1348   direct = tab_create (7 + (pt->n_vars - 2),
1349                        pt->n_entries / pt->n_cols * 7 + 10);
1350   tab_headers (direct, 3 + (pt->n_vars - 2), 0, 1, 0);
1351   tab_title (direct, _("Directional measures."));
1352   tab_set_format (direct, RC_WEIGHT, &proc->weight_format);
1353
1354   tab_offset (direct, pt->n_vars - 2, 0);
1355   tab_text (direct, 0, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Category"));
1356   tab_text (direct, 1, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Statistic"));
1357   tab_text (direct, 2, 0, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Type"));
1358   tab_text (direct, 3, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Value"));
1359   tab_text (direct, 4, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Asymp. Std. Error"));
1360   tab_text (direct, 5, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. T"));
1361   tab_text (direct, 6, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE, _("Approx. Sig."));
1362   tab_offset (direct, 0, 1);
1363
1364   return direct;
1365 }
1366
1367
1368 /* Delete missing rows and columns for statistical analysis when
1369    /MISSING=REPORT. */
1370 static void
1371 delete_missing (struct pivot_table *pt)
1372 {
1373   int r, c;
1374
1375   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1376     if (var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1377       {
1378         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1379           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1380         pt->ns_rows--;
1381       }
1382
1383
1384   for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1385     if (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1386       {
1387         for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1388           pt->mat[c + r * pt->n_cols] = 0.;
1389         pt->ns_cols--;
1390       }
1391 }
1392
1393 /* Prepare table T for submission, and submit it. */
1394 static void
1395 submit (struct pivot_table *pt, struct tab_table *t)
1396 {
1397   int i;
1398
1399   if (t == NULL)
1400     return;
1401
1402   tab_resize (t, -1, 0);
1403   if (tab_nr (t) == tab_t (t))
1404     {
1405       table_unref (&t->table);
1406       return;
1407     }
1408   tab_offset (t, 0, 0);
1409   if (pt != NULL)
1410     for (i = 2; i < pt->n_vars; i++)
1411       tab_text (t, pt->n_vars - i - 1, 0, TAB_RIGHT | TAT_TITLE,
1412                 var_to_string (pt->vars[i]));
1413   tab_box (t, TAL_2, TAL_2, -1, -1, 0, 0, tab_nc (t) - 1, tab_nr (t) - 1);
1414   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_1, tab_l (t), tab_t (t) - 1, tab_nc (t) - 1,
1415            tab_nr (t) - 1);
1416   tab_box (t, -1, -1, -1, TAL_GAP, 0, tab_t (t), tab_l (t) - 1,
1417            tab_nr (t) - 1);
1418   tab_vline (t, TAL_2, tab_l (t), 0, tab_nr (t) - 1);
1419
1420   tab_submit (t);
1421 }
1422
1423 static bool
1424 find_crosstab (struct pivot_table *pt, size_t *row0p, size_t *row1p)
1425 {
1426   size_t row0 = *row1p;
1427   size_t row1;
1428
1429   if (row0 >= pt->n_entries)
1430     return false;
1431
1432   for (row1 = row0 + 1; row1 < pt->n_entries; row1++)
1433     {
1434       struct table_entry *a = pt->entries[row0];
1435       struct table_entry *b = pt->entries[row1];
1436       if (compare_table_entry_vars_3way (a, b, pt, 2, pt->n_vars) != 0)
1437         break;
1438     }
1439   *row0p = row0;
1440   *row1p = row1;
1441   return true;
1442 }
1443
1444 /* Compares `union value's A_ and B_ and returns a strcmp()-like
1445    result.  WIDTH_ points to an int which is either 0 for a
1446    numeric value or a string width for a string value. */
1447 static int
1448 compare_value_3way (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1449 {
1450   const union value *a = a_;
1451   const union value *b = b_;
1452   const int *width = width_;
1453
1454   return value_compare_3way (a, b, *width);
1455 }
1456
1457 /* Inverted version of the above */
1458 static int
1459 compare_value_3way_inv (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1460 {
1461   return -compare_value_3way (a_, b_, width_);
1462 }
1463
1464
1465 /* Given an array of ENTRY_CNT table_entry structures starting at
1466    ENTRIES, creates a sorted list of the values that the variable
1467    with index VAR_IDX takes on.  The values are returned as a
1468    malloc()'d array stored in *VALUES, with the number of values
1469    stored in *VALUE_CNT.
1470
1471    The caller must eventually free *VALUES, but each pointer in *VALUES points
1472    to existing data not owned by *VALUES itself. */
1473 static void
1474 enum_var_values (const struct pivot_table *pt, int var_idx,
1475                  union value **valuesp, int *n_values, bool descending)
1476 {
1477   const struct variable *var = pt->vars[var_idx];
1478   const struct var_range *range = get_var_range (pt->proc, var);
1479   union value *values;
1480   size_t i;
1481
1482   if (range)
1483     {
1484       values = *valuesp = xnmalloc (range->count, sizeof *values);
1485       *n_values = range->count;
1486       for (i = 0; i < range->count; i++)
1487         values[i].f = range->min + i;
1488     }
1489   else
1490     {
1491       int width = var_get_width (var);
1492       struct hmapx_node *node;
1493       const union value *iter;
1494       struct hmapx set;
1495
1496       hmapx_init (&set);
1497       for (i = 0; i < pt->n_entries; i++)
1498         {
1499           const struct table_entry *te = pt->entries[i];
1500           const union value *value = &te->values[var_idx];
1501           size_t hash = value_hash (value, width, 0);
1502
1503           HMAPX_FOR_EACH_WITH_HASH (iter, node, hash, &set)
1504             if (value_equal (iter, value, width))
1505               goto next_entry;
1506
1507           hmapx_insert (&set, (union value *) value, hash);
1508
1509         next_entry: ;
1510         }
1511
1512       *n_values = hmapx_count (&set);
1513       values = *valuesp = xnmalloc (*n_values, sizeof *values);
1514       i = 0;
1515       HMAPX_FOR_EACH (iter, node, &set)
1516         values[i++] = *iter;
1517       hmapx_destroy (&set);
1518
1519       sort (values, *n_values, sizeof *values,
1520             descending ? compare_value_3way_inv : compare_value_3way,
1521             &width);
1522     }
1523 }
1524
1525 /* Sets cell (C,R) in TABLE, with options OPT, to have a value taken
1526    from V, displayed with print format spec from variable VAR.  When
1527    in REPORT missing-value mode, missing values have an M appended. */
1528 static void
1529 table_value_missing (struct crosstabs_proc *proc,
1530                      struct tab_table *table, int c, int r, unsigned char opt,
1531                      const union value *v, const struct variable *var)
1532 {
1533   const char *label = var_lookup_value_label (var, v);
1534   if (label != NULL)
1535     tab_text (table, c, r, TAB_LEFT, label);
1536   else
1537     {
1538       const struct fmt_spec *print = var_get_print_format (var);
1539       if (proc->exclude == MV_NEVER && var_is_value_missing (var, v, MV_USER))
1540         {
1541           char *s = data_out (v, dict_get_encoding (proc->dict), print);
1542           tab_text_format (table, c, r, opt, "%sM", s + strspn (s, " "));
1543           free (s);
1544         }
1545       else
1546         tab_value (table, c, r, opt, v, var, print);
1547     }
1548 }
1549
1550 /* Draws a line across TABLE at the current row to indicate the most
1551    major dimension variable with index FIRST_DIFFERENCE out of N_VARS
1552    that changed, and puts the values that changed into the table.  TB
1553    and PT must be the corresponding table_entry and crosstab,
1554    respectively. */
1555 static void
1556 display_dimensions (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1557                     struct tab_table *table, int first_difference)
1558 {
1559   tab_hline (table, TAL_1, pt->n_consts + pt->n_vars - first_difference - 1, tab_nc (table) - 1, 0);
1560
1561   for (; first_difference >= 2; first_difference--)
1562     table_value_missing (proc, table, pt->n_consts + pt->n_vars - first_difference - 1, 0,
1563                          TAB_RIGHT, &pt->entries[0]->values[first_difference],
1564                          pt->vars[first_difference]);
1565 }
1566
1567 /* Put VALUE into cell (C,R) of TABLE, suffixed with character
1568    SUFFIX if nonzero.  If MARK_MISSING is true the entry is
1569    additionally suffixed with a letter `M'. */
1570 static void
1571 format_cell_entry (struct tab_table *table, int c, int r, double value,
1572                    char suffix, bool mark_missing, const struct dictionary *dict)
1573 {
1574   union value v;
1575   char suffixes[3];
1576   int suffix_len;
1577   char *s;
1578
1579   v.f = value;
1580   s = data_out (&v, dict_get_encoding (dict), settings_get_format ());
1581
1582   suffix_len = 0;
1583   if (suffix != 0)
1584     suffixes[suffix_len++] = suffix;
1585   if (mark_missing)
1586     suffixes[suffix_len++] = 'M';
1587   suffixes[suffix_len] = '\0';
1588
1589   tab_text_format (table, c, r, TAB_RIGHT, "%s%s",
1590                    s + strspn (s, " "), suffixes);
1591
1592   free (s);
1593 }
1594
1595 /* Displays the crosstabulation table. */
1596 static void
1597 display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1598                          struct tab_table *table)
1599 {
1600   int last_row;
1601   int r, c, i;
1602   double *mp;
1603
1604   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1605     table_value_missing (proc, table, pt->n_consts + pt->n_vars - 2,
1606                          r * proc->n_cells, TAB_RIGHT, &pt->rows[r],
1607                          pt->vars[ROW_VAR]);
1608
1609   tab_text (table, pt->n_vars - 2, pt->n_rows * proc->n_cells,
1610             TAB_LEFT, _("Total"));
1611
1612   /* Put in the actual cells. */
1613   mp = pt->mat;
1614   tab_offset (table, pt->n_consts + pt->n_vars - 1, -1);
1615   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1616     {
1617       if (proc->n_cells > 1)
1618         tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1619       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
1620         {
1621           bool mark_missing = false;
1622           double expected_value = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
1623           if (proc->exclude == MV_NEVER
1624               && (var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER)
1625                   || var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f,
1626                                          MV_USER)))
1627             mark_missing = true;
1628           for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1629             {
1630               double v;
1631               int suffix = 0;
1632
1633               switch (proc->a_cells[i])
1634                 {
1635                 case CRS_CL_COUNT:
1636                   v = *mp;
1637                   break;
1638                 case CRS_CL_ROW:
1639                   v = *mp / pt->row_tot[r] * 100.;
1640                   suffix = '%';
1641                   break;
1642                 case CRS_CL_COLUMN:
1643                   v = *mp / pt->col_tot[c] * 100.;
1644                   suffix = '%';
1645                   break;
1646                 case CRS_CL_TOTAL:
1647                   v = *mp / pt->total * 100.;
1648                   suffix = '%';
1649                   break;
1650                 case CRS_CL_EXPECTED:
1651                   v = expected_value;
1652                   break;
1653                 case CRS_CL_RESIDUAL:
1654                   v = *mp - expected_value;
1655                   break;
1656                 case CRS_CL_SRESIDUAL:
1657                   v = (*mp - expected_value) / sqrt (expected_value);
1658                   break;
1659                 case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1660                   v = ((*mp - expected_value)
1661                        / sqrt (expected_value
1662                                * (1. - pt->row_tot[r] / pt->total)
1663                                * (1. - pt->col_tot[c] / pt->total)));
1664                   break;
1665                 default:
1666                   NOT_REACHED ();
1667                 }
1668               format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1669             }
1670
1671           mp++;
1672         }
1673
1674       tab_offset (table, -1, tab_row (table) + proc->n_cells);
1675     }
1676
1677   /* Row totals. */
1678   tab_offset (table, -1, tab_row (table) - proc->n_cells * pt->n_rows);
1679   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
1680     {
1681       bool mark_missing = false;
1682
1683       if (proc->exclude == MV_NEVER
1684           && var_is_num_missing (pt->vars[ROW_VAR], pt->rows[r].f, MV_USER))
1685         mark_missing = true;
1686
1687       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1688         {
1689           char suffix = 0;
1690           double v;
1691
1692           switch (proc->a_cells[i])
1693             {
1694             case CRS_CL_COUNT:
1695               v = pt->row_tot[r];
1696               break;
1697             case CRS_CL_ROW:
1698               v = 100.0;
1699               suffix = '%';
1700               break;
1701             case CRS_CL_COLUMN:
1702               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1703               suffix = '%';
1704               break;
1705             case CRS_CL_TOTAL:
1706               v = pt->row_tot[r] / pt->total * 100.;
1707               suffix = '%';
1708               break;
1709             case CRS_CL_EXPECTED:
1710             case CRS_CL_RESIDUAL:
1711             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1712             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1713               v = 0.;
1714               break;
1715             default:
1716               NOT_REACHED ();
1717             }
1718
1719           format_cell_entry (table, pt->n_cols, 0, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1720           tab_next_row (table);
1721         }
1722     }
1723
1724   /* Column totals, grand total. */
1725   last_row = 0;
1726   if (proc->n_cells > 1)
1727     tab_hline (table, TAL_1, -1, pt->n_cols, 0);
1728   for (c = 0; c <= pt->n_cols; c++)
1729     {
1730       double ct = c < pt->n_cols ? pt->col_tot[c] : pt->total;
1731       bool mark_missing = false;
1732       int i;
1733
1734       if (proc->exclude == MV_NEVER && c < pt->n_cols
1735           && var_is_num_missing (pt->vars[COL_VAR], pt->cols[c].f, MV_USER))
1736         mark_missing = true;
1737
1738       for (i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1739         {
1740           char suffix = 0;
1741           double v;
1742
1743           switch (proc->a_cells[i])
1744             {
1745             case CRS_CL_COUNT:
1746               v = ct;
1747               break;
1748             case CRS_CL_ROW:
1749               v = ct / pt->total * 100.;
1750               suffix = '%';
1751               break;
1752             case CRS_CL_COLUMN:
1753               v = 100.;
1754               suffix = '%';
1755               break;
1756             case CRS_CL_TOTAL:
1757               v = ct / pt->total * 100.;
1758               suffix = '%';
1759               break;
1760             case CRS_CL_EXPECTED:
1761             case CRS_CL_RESIDUAL:
1762             case CRS_CL_SRESIDUAL:
1763             case CRS_CL_ASRESIDUAL:
1764               continue;
1765             default:
1766               NOT_REACHED ();
1767             }
1768
1769           format_cell_entry (table, c, i, v, suffix, mark_missing, proc->dict);
1770         }
1771       last_row = i;
1772     }
1773
1774   tab_offset (table, -1, tab_row (table) + last_row);
1775   tab_offset (table, 0, -1);
1776 }
1777
1778 static void calc_r (struct pivot_table *,
1779                     double *PT, double *Y, double *, double *, double *);
1780 static void calc_chisq (struct pivot_table *,
1781                         double[N_CHISQ], int[N_CHISQ], double *, double *);
1782
1783 /* Display chi-square statistics. */
1784 static void
1785 display_chisq (struct pivot_table *pt, struct tab_table *chisq,
1786                bool *showed_fisher)
1787 {
1788   static const char *chisq_stats[N_CHISQ] =
1789     {
1790       N_("Pearson Chi-Square"),
1791       N_("Likelihood Ratio"),
1792       N_("Fisher's Exact Test"),
1793       N_("Continuity Correction"),
1794       N_("Linear-by-Linear Association"),
1795     };
1796   double chisq_v[N_CHISQ];
1797   double fisher1, fisher2;
1798   int df[N_CHISQ];
1799
1800   int i;
1801
1802   calc_chisq (pt, chisq_v, df, &fisher1, &fisher2);
1803
1804   tab_offset (chisq, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
1805
1806   for (i = 0; i < N_CHISQ; i++)
1807     {
1808       if ((i != 2 && chisq_v[i] == SYSMIS)
1809           || (i == 2 && fisher1 == SYSMIS))
1810         continue;
1811
1812       tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (chisq_stats[i]));
1813       if (i != 2)
1814         {
1815           tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, chisq_v[i], NULL, RC_OTHER);
1816           tab_double (chisq, 2, 0, TAB_RIGHT, df[i], NULL, RC_WEIGHT);
1817           tab_double (chisq, 3, 0, TAB_RIGHT,
1818                       gsl_cdf_chisq_Q (chisq_v[i], df[i]), NULL, RC_PVALUE);
1819         }
1820       else
1821         {
1822           *showed_fisher = true;
1823           tab_double (chisq, 4, 0, TAB_RIGHT, fisher2, NULL, RC_PVALUE);
1824           tab_double (chisq, 5, 0, TAB_RIGHT, fisher1, NULL, RC_PVALUE);
1825         }
1826       tab_next_row (chisq);
1827     }
1828
1829   tab_text (chisq, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1830   tab_double (chisq, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, NULL, RC_WEIGHT);
1831   tab_next_row (chisq);
1832
1833   tab_offset (chisq, 0, -1);
1834 }
1835
1836 static int calc_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1837                            double[N_SYMMETRIC], double[N_SYMMETRIC],
1838                            double[N_SYMMETRIC],
1839                            double[3], double[3], double[3]);
1840
1841 /* Display symmetric measures. */
1842 static void
1843 display_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1844                    struct tab_table *sym)
1845 {
1846   static const char *categories[] =
1847     {
1848       N_("Nominal by Nominal"),
1849       N_("Ordinal by Ordinal"),
1850       N_("Interval by Interval"),
1851       N_("Measure of Agreement"),
1852     };
1853
1854   static const char *stats[N_SYMMETRIC] =
1855     {
1856       N_("Phi"),
1857       N_("Cramer's V"),
1858       N_("Contingency Coefficient"),
1859       N_("Kendall's tau-b"),
1860       N_("Kendall's tau-c"),
1861       N_("Gamma"),
1862       N_("Spearman Correlation"),
1863       N_("Pearson's R"),
1864       N_("Kappa"),
1865     };
1866
1867   static const int stats_categories[N_SYMMETRIC] =
1868     {
1869       0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 3,
1870     };
1871
1872   int last_cat = -1;
1873   double sym_v[N_SYMMETRIC], sym_ase[N_SYMMETRIC], sym_t[N_SYMMETRIC];
1874   double somers_d_v[3], somers_d_ase[3], somers_d_t[3];
1875   int i;
1876
1877   if (!calc_symmetric (proc, pt, sym_v, sym_ase, sym_t,
1878                        somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
1879     return;
1880
1881   tab_offset (sym, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
1882
1883   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
1884     {
1885       if (sym_v[i] == SYSMIS)
1886         continue;
1887
1888       if (stats_categories[i] != last_cat)
1889         {
1890           last_cat = stats_categories[i];
1891           tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, gettext (categories[last_cat]));
1892         }
1893
1894       tab_text (sym, 1, 0, TAB_LEFT, gettext (stats[i]));
1895       tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, sym_v[i], NULL, RC_OTHER);
1896       if (sym_ase[i] != SYSMIS)
1897         tab_double (sym, 3, 0, TAB_RIGHT, sym_ase[i], NULL, RC_OTHER);
1898       if (sym_t[i] != SYSMIS)
1899         tab_double (sym, 4, 0, TAB_RIGHT, sym_t[i], NULL, RC_OTHER);
1900       /*tab_double (sym, 5, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (sym_v[i]), NULL, RC_PVALUE);*/
1901       tab_next_row (sym);
1902     }
1903
1904   tab_text (sym, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1905   tab_double (sym, 2, 0, TAB_RIGHT, pt->total, NULL, RC_WEIGHT);
1906   tab_next_row (sym);
1907
1908   tab_offset (sym, 0, -1);
1909 }
1910
1911 static int calc_risk (struct pivot_table *,
1912                       double[], double[], double[], union value *);
1913
1914 /* Display risk estimate. */
1915 static void
1916 display_risk (struct pivot_table *pt, struct tab_table *risk)
1917 {
1918   char buf[256];
1919   double risk_v[3], lower[3], upper[3];
1920   union value c[2];
1921   int i;
1922
1923   if (!calc_risk (pt, risk_v, upper, lower, c))
1924     return;
1925
1926   tab_offset (risk, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
1927
1928   for (i = 0; i < 3; i++)
1929     {
1930       const struct variable *cv = pt->vars[COL_VAR];
1931       const struct variable *rv = pt->vars[ROW_VAR];
1932       int cvw = var_get_width (cv);
1933       int rvw = var_get_width (rv);
1934
1935       if (risk_v[i] == SYSMIS)
1936         continue;
1937
1938       switch (i)
1939         {
1940         case 0:
1941           if (var_is_numeric (cv))
1942             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%g / %g)"),
1943                      var_to_string (cv), c[0].f, c[1].f);
1944           else
1945             sprintf (buf, _("Odds Ratio for %s (%.*s / %.*s)"),
1946                      var_to_string (cv),
1947                      cvw, value_str (&c[0], cvw),
1948                      cvw, value_str (&c[1], cvw));
1949           break;
1950         case 1:
1951         case 2:
1952           if (var_is_numeric (rv))
1953             sprintf (buf, _("For cohort %s = %.*g"),
1954                      var_to_string (rv), DBL_DIG + 1, pt->rows[i - 1].f);
1955           else
1956             sprintf (buf, _("For cohort %s = %.*s"),
1957                      var_to_string (rv),
1958                      rvw, value_str (&pt->rows[i - 1], rvw));
1959           break;
1960         }
1961
1962       tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, buf);
1963       tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, risk_v[i], NULL, RC_OTHER);
1964       tab_double (risk, 2, 0, TAB_RIGHT, lower[i], NULL, RC_OTHER);
1965       tab_double (risk, 3, 0, TAB_RIGHT, upper[i], NULL, RC_OTHER);
1966       tab_next_row (risk);
1967     }
1968
1969   tab_text (risk, 0, 0, TAB_LEFT, _("N of Valid Cases"));
1970   tab_double (risk, 1, 0, TAB_RIGHT, pt->total, NULL, RC_WEIGHT);
1971   tab_next_row (risk);
1972
1973   tab_offset (risk, 0, -1);
1974 }
1975
1976 static int calc_directional (struct crosstabs_proc *, struct pivot_table *,
1977                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL],
1978                              double[N_DIRECTIONAL]);
1979
1980 /* Display directional measures. */
1981 static void
1982 display_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
1983                      struct tab_table *direct)
1984 {
1985   static const char *categories[] =
1986     {
1987       N_("Nominal by Nominal"),
1988       N_("Ordinal by Ordinal"),
1989       N_("Nominal by Interval"),
1990     };
1991
1992   static const char *stats[] =
1993     {
1994       N_("Lambda"),
1995       N_("Goodman and Kruskal tau"),
1996       N_("Uncertainty Coefficient"),
1997       N_("Somers' d"),
1998       N_("Eta"),
1999     };
2000
2001   static const char *types[] =
2002     {
2003       N_("Symmetric"),
2004       N_("%s Dependent"),
2005       N_("%s Dependent"),
2006     };
2007
2008   static const int stats_categories[N_DIRECTIONAL] =
2009     {
2010       0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 2, 2,
2011     };
2012
2013   static const int stats_stats[N_DIRECTIONAL] =
2014     {
2015       0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4,
2016     };
2017
2018   static const int stats_types[N_DIRECTIONAL] =
2019     {
2020       0, 1, 2, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 1, 2,
2021     };
2022
2023   static const int *stats_lookup[] =
2024     {
2025       stats_categories,
2026       stats_stats,
2027       stats_types,
2028     };
2029
2030   static const char **stats_names[] =
2031     {
2032       categories,
2033       stats,
2034       types,
2035     };
2036
2037   int last[3] =
2038     {
2039       -1, -1, -1,
2040     };
2041
2042   double direct_v[N_DIRECTIONAL];
2043   double direct_ase[N_DIRECTIONAL];
2044   double direct_t[N_DIRECTIONAL];
2045
2046   int i;
2047
2048   if (!calc_directional (proc, pt, direct_v, direct_ase, direct_t))
2049     return;
2050
2051   tab_offset (direct, pt->n_consts + pt->n_vars - 2, -1);
2052
2053   for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2054     {
2055       if (direct_v[i] == SYSMIS)
2056         continue;
2057
2058       {
2059         int j;
2060
2061         for (j = 0; j < 3; j++)
2062           if (last[j] != stats_lookup[j][i])
2063             {
2064               if (j < 2)
2065                 tab_hline (direct, TAL_1, j, 6, 0);
2066
2067               for (; j < 3; j++)
2068                 {
2069                   const char *string;
2070                   int k = last[j] = stats_lookup[j][i];
2071
2072                   if (k == 0)
2073                     string = NULL;
2074                   else if (k == 1)
2075                     string = var_to_string (pt->vars[0]);
2076                   else
2077                     string = var_to_string (pt->vars[1]);
2078
2079                   tab_text_format (direct, j, 0, TAB_LEFT,
2080                                    gettext (stats_names[j][k]), string);
2081                 }
2082             }
2083       }
2084
2085       tab_double (direct, 3, 0, TAB_RIGHT, direct_v[i], NULL, RC_OTHER);
2086       if (direct_ase[i] != SYSMIS)
2087         tab_double (direct, 4, 0, TAB_RIGHT, direct_ase[i], NULL, RC_OTHER);
2088       if (direct_t[i] != SYSMIS)
2089         tab_double (direct, 5, 0, TAB_RIGHT, direct_t[i], NULL, RC_OTHER);
2090       /*tab_double (direct, 6, 0, TAB_RIGHT, normal_sig (direct_v[i]), NULL, RC_PVALUE);*/
2091       tab_next_row (direct);
2092     }
2093
2094   tab_offset (direct, 0, -1);
2095 }
2096 \f
2097 /* Statistical calculations. */
2098
2099 /* Returns the value of the logarithm of gamma (factorial) function for an integer
2100    argument PT. */
2101 static double
2102 log_gamma_int (double pt)
2103 {
2104   double r = 0;
2105   int i;
2106
2107   for (i = 2; i < pt; i++)
2108     r += log(i);
2109
2110   return r;
2111 }
2112
2113 /* Calculate P_r as specified in _SPSS Statistical Algorithms_,
2114    Appendix 5. */
2115 static inline double
2116 Pr (int a, int b, int c, int d)
2117 {
2118   return exp (log_gamma_int (a + b + 1.) -  log_gamma_int (a + 1.)
2119             + log_gamma_int (c + d + 1.) - log_gamma_int (b + 1.)
2120             + log_gamma_int (a + c + 1.) - log_gamma_int (c + 1.)
2121             + log_gamma_int (b + d + 1.) - log_gamma_int (d + 1.)
2122             - log_gamma_int (a + b + c + d + 1.));
2123 }
2124
2125 /* Swap the contents of A and B. */
2126 static inline void
2127 swap (int *a, int *b)
2128 {
2129   int t = *a;
2130   *a = *b;
2131   *b = t;
2132 }
2133
2134 /* Calculate significance for Fisher's exact test as specified in
2135    _SPSS Statistical Algorithms_, Appendix 5. */
2136 static void
2137 calc_fisher (int a, int b, int c, int d, double *fisher1, double *fisher2)
2138 {
2139   int pt;
2140   double pn1;
2141
2142   if (MIN (c, d) < MIN (a, b))
2143     swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2144   if (MIN (b, d) < MIN (a, c))
2145     swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2146   if (b * c < a * d)
2147     {
2148       if (b < c)
2149         swap (&a, &b), swap (&c, &d);
2150       else
2151         swap (&a, &c), swap (&b, &d);
2152     }
2153
2154   pn1 = Pr (a, b, c, d);
2155   *fisher1 = pn1;
2156   for (pt = 1; pt <= a; pt++)
2157     {
2158       *fisher1 += Pr (a - pt, b + pt, c + pt, d - pt);
2159     }
2160
2161   *fisher2 = *fisher1;
2162
2163   for (pt = 1; pt <= b; pt++)
2164     {
2165       double p = Pr (a + pt, b - pt, c - pt, d + pt);
2166       if (p < pn1)
2167         *fisher2 += p;
2168     }
2169 }
2170
2171 /* Calculates chi-squares into CHISQ.  MAT is a matrix with N_COLS
2172    columns with values COLS and N_ROWS rows with values ROWS.  Values
2173    in the matrix sum to pt->total. */
2174 static void
2175 calc_chisq (struct pivot_table *pt,
2176             double chisq[N_CHISQ], int df[N_CHISQ],
2177             double *fisher1, double *fisher2)
2178 {
2179   int r, c;
2180
2181   chisq[0] = chisq[1] = 0.;
2182   chisq[2] = chisq[3] = chisq[4] = SYSMIS;
2183   *fisher1 = *fisher2 = SYSMIS;
2184
2185   df[0] = df[1] = (pt->ns_cols - 1) * (pt->ns_rows - 1);
2186
2187   if (pt->ns_rows <= 1 || pt->ns_cols <= 1)
2188     {
2189       chisq[0] = chisq[1] = SYSMIS;
2190       return;
2191     }
2192
2193   for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2194     for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2195       {
2196         const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2197         const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2198         const double residual = freq - expected;
2199
2200         chisq[0] += residual * residual / expected;
2201         if (freq)
2202           chisq[1] += freq * log (expected / freq);
2203       }
2204
2205   if (chisq[0] == 0.)
2206     chisq[0] = SYSMIS;
2207
2208   if (chisq[1] != 0.)
2209     chisq[1] *= -2.;
2210   else
2211     chisq[1] = SYSMIS;
2212
2213   /* Calculate Yates and Fisher exact test. */
2214   if (pt->ns_cols == 2 && pt->ns_rows == 2)
2215     {
2216       double f11, f12, f21, f22;
2217
2218       {
2219         int nz_cols[2];
2220         int i, j;
2221
2222         for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2223           if (pt->col_tot[i] != 0.)
2224             {
2225               nz_cols[j++] = i;
2226               if (j == 2)
2227                 break;
2228             }
2229
2230         assert (j == 2);
2231
2232         f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2233         f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2234         f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2235         f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2236       }
2237
2238       /* Yates. */
2239       {
2240         const double pt_ = fabs (f11 * f22 - f12 * f21) - 0.5 * pt->total;
2241
2242         if (pt_ > 0.)
2243           chisq[3] = (pt->total * pow2 (pt_)
2244                       / (f11 + f12) / (f21 + f22)
2245                       / (f11 + f21) / (f12 + f22));
2246         else
2247           chisq[3] = 0.;
2248
2249         df[3] = 1.;
2250       }
2251
2252       /* Fisher. */
2253       calc_fisher (f11 + .5, f12 + .5, f21 + .5, f22 + .5, fisher1, fisher2);
2254     }
2255
2256   /* Calculate Mantel-Haenszel. */
2257   if (var_is_numeric (pt->vars[ROW_VAR]) && var_is_numeric (pt->vars[COL_VAR]))
2258     {
2259       double r, ase_0, ase_1;
2260       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &r, &ase_0, &ase_1);
2261
2262       chisq[4] = (pt->total - 1.) * r * r;
2263       df[4] = 1;
2264     }
2265 }
2266
2267 /* Calculate the value of Pearson's r.  r is stored into R, its T value into
2268    T, and standard error into ERROR.  The row and column values must be
2269    passed in PT and Y. */
2270 static void
2271 calc_r (struct pivot_table *pt,
2272         double *PT, double *Y, double *r, double *t, double *error)
2273 {
2274   double SX, SY, S, T;
2275   double Xbar, Ybar;
2276   double sum_XYf, sum_X2Y2f;
2277   double sum_Xr, sum_X2r;
2278   double sum_Yc, sum_Y2c;
2279   int i, j;
2280
2281   for (sum_X2Y2f = sum_XYf = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2282     for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2283       {
2284         double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2285         double product = PT[i] * Y[j];
2286         double temp = fij * product;
2287         sum_XYf += temp;
2288         sum_X2Y2f += temp * product;
2289       }
2290
2291   for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2292     {
2293       sum_Xr += PT[i] * pt->row_tot[i];
2294       sum_X2r += pow2 (PT[i]) * pt->row_tot[i];
2295     }
2296   Xbar = sum_Xr / pt->total;
2297
2298   for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
2299     {
2300       sum_Yc += Y[i] * pt->col_tot[i];
2301       sum_Y2c += Y[i] * Y[i] * pt->col_tot[i];
2302     }
2303   Ybar = sum_Yc / pt->total;
2304
2305   S = sum_XYf - sum_Xr * sum_Yc / pt->total;
2306   SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
2307   SY = sum_Y2c - pow2 (sum_Yc) / pt->total;
2308   T = sqrt (SX * SY);
2309   *r = S / T;
2310   *t = *r / sqrt (1 - pow2 (*r)) * sqrt (pt->total - 2);
2311
2312   {
2313     double s, c, y, t;
2314
2315     for (s = c = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2316       for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2317         {
2318           double Xresid, Yresid;
2319           double temp;
2320
2321           Xresid = PT[i] - Xbar;
2322           Yresid = Y[j] - Ybar;
2323           temp = (T * Xresid * Yresid
2324                   - ((S / (2. * T))
2325                      * (Xresid * Xresid * SY + Yresid * Yresid * SX)));
2326           y = pt->mat[j + i * pt->n_cols] * temp * temp - c;
2327           t = s + y;
2328           c = (t - s) - y;
2329           s = t;
2330         }
2331     *error = sqrt (s) / (T * T);
2332   }
2333 }
2334
2335 /* Calculate symmetric statistics and their asymptotic standard
2336    errors.  Returns 0 if none could be calculated. */
2337 static int
2338 calc_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2339                 double v[N_SYMMETRIC], double ase[N_SYMMETRIC],
2340                 double t[N_SYMMETRIC],
2341                 double somers_d_v[3], double somers_d_ase[3],
2342                 double somers_d_t[3])
2343 {
2344   int q, i;
2345
2346   q = MIN (pt->ns_rows, pt->ns_cols);
2347   if (q <= 1)
2348     return 0;
2349
2350   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
2351     v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2352
2353   /* Phi, Cramer's V, contingency coefficient. */
2354   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)))
2355     {
2356       double Xp = 0.;   /* Pearson chi-square. */
2357       int r, c;
2358
2359       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2360         for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2361           {
2362             const double expected = pt->row_tot[r] * pt->col_tot[c] / pt->total;
2363             const double freq = pt->mat[pt->n_cols * r + c];
2364             const double residual = freq - expected;
2365
2366             Xp += residual * residual / expected;
2367           }
2368
2369       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_PHI))
2370         {
2371           v[0] = sqrt (Xp / pt->total);
2372           v[1] = sqrt (Xp / (pt->total * (q - 1)));
2373         }
2374       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CC))
2375         v[2] = sqrt (Xp / (Xp + pt->total));
2376     }
2377
2378   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
2379                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_D)))
2380     {
2381       double *cum;
2382       double Dr, Dc;
2383       double P, Q;
2384       double btau_cum, ctau_cum, gamma_cum, d_yx_cum, d_xy_cum;
2385       double btau_var;
2386       int r, c;
2387
2388       Dr = Dc = pow2 (pt->total);
2389       for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2390         Dr -= pow2 (pt->row_tot[r]);
2391       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2392         Dc -= pow2 (pt->col_tot[c]);
2393
2394       cum = xnmalloc (pt->n_cols * pt->n_rows, sizeof *cum);
2395       for (c = 0; c < pt->n_cols; c++)
2396         {
2397           double ct = 0.;
2398
2399           for (r = 0; r < pt->n_rows; r++)
2400             cum[c + r * pt->n_cols] = ct += pt->mat[c + r * pt->n_cols];
2401         }
2402
2403       /* P and Q. */
2404       {
2405         int i, j;
2406         double Cij, Dij;
2407
2408         P = Q = 0.;
2409         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2410           {
2411             Cij = Dij = 0.;
2412
2413             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2414               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2415
2416             if (i > 0)
2417               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2418                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2419
2420             for (j = 0;;)
2421               {
2422                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2423                 P += fij * Cij;
2424                 Q += fij * Dij;
2425
2426                 if (++j == pt->n_cols)
2427                   break;
2428                 assert (j < pt->n_cols);
2429
2430                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2431                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2432
2433                 if (i > 0)
2434                   {
2435                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2436                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2437                   }
2438               }
2439           }
2440       }
2441
2442       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2443         v[3] = (P - Q) / sqrt (Dr * Dc);
2444       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2445         v[4] = (q * (P - Q)) / (pow2 (pt->total) * (q - 1));
2446       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2447         v[5] = (P - Q) / (P + Q);
2448
2449       /* ASE for tau-b, tau-c, gamma.  Calculations could be
2450          eliminated here, at expense of memory.  */
2451       {
2452         int i, j;
2453         double Cij, Dij;
2454
2455         btau_cum = ctau_cum = gamma_cum = d_yx_cum = d_xy_cum = 0.;
2456         for (i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2457           {
2458             Cij = Dij = 0.;
2459
2460             for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2461               Cij += pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2462
2463             if (i > 0)
2464               for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2465                 Dij += cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2466
2467             for (j = 0;;)
2468               {
2469                 double fij = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2470
2471                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2472                   {
2473                     const double temp = (2. * sqrt (Dr * Dc) * (Cij - Dij)
2474                                          + v[3] * (pt->row_tot[i] * Dc
2475                                                    + pt->col_tot[j] * Dr));
2476                     btau_cum += fij * temp * temp;
2477                   }
2478
2479                 {
2480                   const double temp = Cij - Dij;
2481                   ctau_cum += fij * temp * temp;
2482                 }
2483
2484                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2485                   {
2486                     const double temp = Q * Cij - P * Dij;
2487                     gamma_cum += fij * temp * temp;
2488                   }
2489
2490                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2491                   {
2492                     d_yx_cum += fij * pow2 (Dr * (Cij - Dij)
2493                                             - (P - Q) * (pt->total - pt->row_tot[i]));
2494                     d_xy_cum += fij * pow2 (Dc * (Dij - Cij)
2495                                             - (Q - P) * (pt->total - pt->col_tot[j]));
2496                   }
2497
2498                 if (++j == pt->n_cols)
2499                   break;
2500                 assert (j < pt->n_cols);
2501
2502                 Cij -= pt->col_tot[j] - cum[j + i * pt->n_cols];
2503                 Dij += pt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * pt->n_cols];
2504
2505                 if (i > 0)
2506                   {
2507                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * pt->n_cols];
2508                     Dij -= cum[j + (i - 1) * pt->n_cols];
2509                   }
2510               }
2511           }
2512       }
2513
2514       btau_var = ((btau_cum
2515                    - (pt->total * pow2 (pt->total * (P - Q) / sqrt (Dr * Dc) * (Dr + Dc))))
2516                   / pow2 (Dr * Dc));
2517       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2518         {
2519           ase[3] = sqrt (btau_var);
2520           t[3] = v[3] / (2 * sqrt ((ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total)
2521                                    / (Dr * Dc)));
2522         }
2523       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2524         {
2525           ase[4] = ((2 * q / ((q - 1) * pow2 (pt->total)))
2526                     * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2527           t[4] = v[4] / ase[4];
2528         }
2529       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2530         {
2531           ase[5] = ((4. / ((P + Q) * (P + Q))) * sqrt (gamma_cum));
2532           t[5] = v[5] / (2. / (P + Q)
2533                          * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / pt->total));
2534         }
2535       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2536         {
2537           somers_d_v[0] = (P - Q) / (.5 * (Dc + Dr));
2538           somers_d_ase[0] = SYSMIS;
2539           somers_d_t[0] = (somers_d_v[0]
2540                            / (4 / (Dc + Dr)
2541                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2542           somers_d_v[1] = (P - Q) / Dc;
2543           somers_d_ase[1] = 2. / pow2 (Dc) * sqrt (d_xy_cum);
2544           somers_d_t[1] = (somers_d_v[1]
2545                            / (2. / Dc
2546                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2547           somers_d_v[2] = (P - Q) / Dr;
2548           somers_d_ase[2] = 2. / pow2 (Dr) * sqrt (d_yx_cum);
2549           somers_d_t[2] = (somers_d_v[2]
2550                            / (2. / Dr
2551                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / pt->total)));
2552         }
2553
2554       free (cum);
2555     }
2556
2557   /* Spearman correlation, Pearson's r. */
2558   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CORR))
2559     {
2560       double *R = xmalloc (sizeof *R * pt->n_rows);
2561       double *C = xmalloc (sizeof *C * pt->n_cols);
2562
2563       {
2564         double y, t, c = 0., s = 0.;
2565         int i = 0;
2566
2567         for (;;)
2568           {
2569             R[i] = s + (pt->row_tot[i] + 1.) / 2.;
2570             y = pt->row_tot[i] - c;
2571             t = s + y;
2572             c = (t - s) - y;
2573             s = t;
2574             if (++i == pt->n_rows)
2575               break;
2576             assert (i < pt->n_rows);
2577           }
2578       }
2579
2580       {
2581         double y, t, c = 0., s = 0.;
2582         int j = 0;
2583
2584         for (;;)
2585           {
2586             C[j] = s + (pt->col_tot[j] + 1.) / 2;
2587             y = pt->col_tot[j] - c;
2588             t = s + y;
2589             c = (t - s) - y;
2590             s = t;
2591             if (++j == pt->n_cols)
2592               break;
2593             assert (j < pt->n_cols);
2594           }
2595       }
2596
2597       calc_r (pt, R, C, &v[6], &t[6], &ase[6]);
2598
2599       free (R);
2600       free (C);
2601
2602       calc_r (pt, (double *) pt->rows, (double *) pt->cols, &v[7], &t[7], &ase[7]);
2603     }
2604
2605   /* Cohen's kappa. */
2606   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_KAPPA) && pt->ns_rows == pt->ns_cols)
2607     {
2608       double sum_fii, sum_rici, sum_fiiri_ci, sum_fijri_ci2, sum_riciri_ci;
2609       int i, j;
2610
2611       for (sum_fii = sum_rici = sum_fiiri_ci = sum_riciri_ci = 0., i = j = 0;
2612            i < pt->ns_rows; i++, j++)
2613         {
2614           double prod, sum;
2615
2616           while (pt->col_tot[j] == 0.)
2617             j++;
2618
2619           prod = pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j];
2620           sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2621
2622           sum_fii += pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2623           sum_rici += prod;
2624           sum_fiiri_ci += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum;
2625           sum_riciri_ci += prod * sum;
2626         }
2627       for (sum_fijri_ci2 = 0., i = 0; i < pt->ns_rows; i++)
2628         for (j = 0; j < pt->ns_cols; j++)
2629           {
2630             double sum = pt->row_tot[i] + pt->col_tot[j];
2631             sum_fijri_ci2 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * sum * sum;
2632           }
2633
2634       v[8] = (pt->total * sum_fii - sum_rici) / (pow2 (pt->total) - sum_rici);
2635
2636       ase[8] = sqrt ((pow2 (pt->total) * sum_rici
2637                       + sum_rici * sum_rici
2638                       - pt->total * sum_riciri_ci)
2639                      / (pt->total * (pow2 (pt->total) - sum_rici) * (pow2 (pt->total) - sum_rici)));
2640 #if 0
2641       t[8] = v[8] / sqrt (pt->total * (((sum_fii * (pt->total - sum_fii))
2642                                 / pow2 (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2643                                + ((2. * (pt->total - sum_fii)
2644                                    * (2. * sum_fii * sum_rici
2645                                       - pt->total * sum_fiiri_ci))
2646                                   / cube (pow2 (pt->total) - sum_rici))
2647                                + (pow2 (pt->total - sum_fii)
2648                                   * (pt->total * sum_fijri_ci2 - 4.
2649                                      * sum_rici * sum_rici)
2650                                   / pow4 (pow2 (pt->total) - sum_rici))));
2651 #else
2652       t[8] = v[8] / ase[8];
2653 #endif
2654     }
2655
2656   return 1;
2657 }
2658
2659 /* Calculate risk estimate. */
2660 static int
2661 calc_risk (struct pivot_table *pt,
2662            double *value, double *upper, double *lower, union value *c)
2663 {
2664   double f11, f12, f21, f22;
2665   double v;
2666
2667   {
2668     int i;
2669
2670     for (i = 0; i < 3; i++)
2671       value[i] = upper[i] = lower[i] = SYSMIS;
2672   }
2673
2674   if (pt->ns_rows != 2 || pt->ns_cols != 2)
2675     return 0;
2676
2677   {
2678     int nz_cols[2];
2679     int i, j;
2680
2681     for (i = j = 0; i < pt->n_cols; i++)
2682       if (pt->col_tot[i] != 0.)
2683         {
2684           nz_cols[j++] = i;
2685           if (j == 2)
2686             break;
2687         }
2688
2689     assert (j == 2);
2690
2691     f11 = pt->mat[nz_cols[0]];
2692     f12 = pt->mat[nz_cols[1]];
2693     f21 = pt->mat[nz_cols[0] + pt->n_cols];
2694     f22 = pt->mat[nz_cols[1] + pt->n_cols];
2695
2696     c[0] = pt->cols[nz_cols[0]];
2697     c[1] = pt->cols[nz_cols[1]];
2698   }
2699
2700   value[0] = (f11 * f22) / (f12 * f21);
2701   v = sqrt (1. / f11 + 1. / f12 + 1. / f21 + 1. / f22);
2702   lower[0] = value[0] * exp (-1.960 * v);
2703   upper[0] = value[0] * exp (1.960 * v);
2704
2705   value[1] = (f11 * (f21 + f22)) / (f21 * (f11 + f12));
2706   v = sqrt ((f12 / (f11 * (f11 + f12)))
2707             + (f22 / (f21 * (f21 + f22))));
2708   lower[1] = value[1] * exp (-1.960 * v);
2709   upper[1] = value[1] * exp (1.960 * v);
2710
2711   value[2] = (f12 * (f21 + f22)) / (f22 * (f11 + f12));
2712   v = sqrt ((f11 / (f12 * (f11 + f12)))
2713             + (f21 / (f22 * (f21 + f22))));
2714   lower[2] = value[2] * exp (-1.960 * v);
2715   upper[2] = value[2] * exp (1.960 * v);
2716
2717   return 1;
2718 }
2719
2720 /* Calculate directional measures. */
2721 static int
2722 calc_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct pivot_table *pt,
2723                   double v[N_DIRECTIONAL], double ase[N_DIRECTIONAL],
2724                   double t[N_DIRECTIONAL])
2725 {
2726   {
2727     int i;
2728
2729     for (i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2730       v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2731   }
2732
2733   /* Lambda. */
2734   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_LAMBDA))
2735     {
2736       double *fim = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim);
2737       int *fim_index = xnmalloc (pt->n_rows, sizeof *fim_index);
2738       double *fmj = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj);
2739       int *fmj_index = xnmalloc (pt->n_cols, sizeof *fmj_index);
2740       double sum_fim, sum_fmj;
2741       double rm, cm;
2742       int rm_index, cm_index;
2743       int i, j;
2744
2745       /* Find maximum for each row and their sum. */
2746       for (sum_fim = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2747         {
2748           double max = pt->mat[i * pt->n_cols];
2749           int index = 0;
2750
2751           for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2752             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2753               {
2754                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2755                 index = j;
2756               }
2757
2758           sum_fim += fim[i] = max;
2759           fim_index[i] = index;
2760         }
2761
2762       /* Find maximum for each column. */
2763       for (sum_fmj = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2764         {
2765           double max = pt->mat[j];
2766           int index = 0;
2767
2768           for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2769             if (pt->mat[j + i * pt->n_cols] > max)
2770               {
2771                 max = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2772                 index = i;
2773               }
2774
2775           sum_fmj += fmj[j] = max;
2776           fmj_index[j] = index;
2777         }
2778
2779       /* Find maximum row total. */
2780       rm = pt->row_tot[0];
2781       rm_index = 0;
2782       for (i = 1; i < pt->n_rows; i++)
2783         if (pt->row_tot[i] > rm)
2784           {
2785             rm = pt->row_tot[i];
2786             rm_index = i;
2787           }
2788
2789       /* Find maximum column total. */
2790       cm = pt->col_tot[0];
2791       cm_index = 0;
2792       for (j = 1; j < pt->n_cols; j++)
2793         if (pt->col_tot[j] > cm)
2794           {
2795             cm = pt->col_tot[j];
2796             cm_index = j;
2797           }
2798
2799       v[0] = (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / (2. * pt->total - rm - cm);
2800       v[1] = (sum_fmj - rm) / (pt->total - rm);
2801       v[2] = (sum_fim - cm) / (pt->total - cm);
2802
2803       /* XXX We don't have a working formula for ASE1. */
2804       ase[2] = SYSMIS;
2805
2806       /* ASE0 for Y given PT. */
2807       {
2808         double accum;
2809
2810         for (accum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2811           if (cm_index != fim_index[i])
2812             accum += (pt->mat[i * pt->n_cols + fim_index[i]]
2813                       + pt->mat[i * pt->n_cols + cm_index]);
2814         t[2] = v[2] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fim - cm) / pt->total) / (pt->total - cm));
2815       }
2816
2817       /* XXX We don't have a working formula for ASE1. */
2818       ase[1] = SYSMIS;
2819
2820       /* ASE0 for PT given Y. */
2821       {
2822         double accum;
2823
2824         for (accum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2825           if (rm_index != fmj_index[j])
2826             accum += (pt->mat[j + pt->n_cols * fmj_index[j]]
2827                       + pt->mat[j + pt->n_cols * rm_index]);
2828         t[1] = v[1] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fmj - rm) / pt->total) / (pt->total - rm));
2829       }
2830
2831       /* Symmetric ASE0 and ASE1. */
2832       {
2833         double accum0;
2834         double accum1;
2835
2836         for (accum0 = accum1 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2837           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2838             {
2839               int temp0 = (fmj_index[j] == i) + (fim_index[i] == j);
2840               int temp1 = (i == rm_index) + (j == cm_index);
2841               accum0 += pt->mat[j + i * pt->n_cols] * pow2 (temp0 - temp1);
2842               accum1 += (pt->mat[j + i * pt->n_cols]
2843                          * pow2 (temp0 + (v[0] - 1.) * temp1));
2844             }
2845         ase[0] = sqrt (accum1 - 4. * pt->total * v[0] * v[0]) / (2. * pt->total - rm - cm);
2846         t[0] = v[0] / (sqrt (accum0 - pow2 (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / pt->total)
2847                        / (2. * pt->total - rm - cm));
2848       }
2849
2850       free (fim);
2851       free (fim_index);
2852       free (fmj);
2853       free (fmj_index);
2854
2855       {
2856         double sum_fij2_ri, sum_fij2_ci;
2857         double sum_ri2, sum_cj2;
2858
2859         for (sum_fij2_ri = sum_fij2_ci = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2860           for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2861             {
2862               double temp = pow2 (pt->mat[j + i * pt->n_cols]);
2863               sum_fij2_ri += temp / pt->row_tot[i];
2864               sum_fij2_ci += temp / pt->col_tot[j];
2865             }
2866
2867         for (sum_ri2 = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2868           sum_ri2 += pow2 (pt->row_tot[i]);
2869
2870         for (sum_cj2 = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2871           sum_cj2 += pow2 (pt->col_tot[j]);
2872
2873         v[3] = (pt->total * sum_fij2_ci - sum_ri2) / (pow2 (pt->total) - sum_ri2);
2874         v[4] = (pt->total * sum_fij2_ri - sum_cj2) / (pow2 (pt->total) - sum_cj2);
2875       }
2876     }
2877
2878   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_UC))
2879     {
2880       double UX, UY, UXY, P;
2881       double ase1_yx, ase1_xy, ase1_sym;
2882       int i, j;
2883
2884       for (UX = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2885         if (pt->row_tot[i] > 0.)
2886           UX -= pt->row_tot[i] / pt->total * log (pt->row_tot[i] / pt->total);
2887
2888       for (UY = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2889         if (pt->col_tot[j] > 0.)
2890           UY -= pt->col_tot[j] / pt->total * log (pt->col_tot[j] / pt->total);
2891
2892       for (UXY = P = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2893         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2894           {
2895             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2896
2897             if (entry <= 0.)
2898               continue;
2899
2900             P += entry * pow2 (log (pt->col_tot[j] * pt->row_tot[i] / (pt->total * entry)));
2901             UXY -= entry / pt->total * log (entry / pt->total);
2902           }
2903
2904       for (ase1_yx = ase1_xy = ase1_sym = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2905         for (j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2906           {
2907             double entry = pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2908
2909             if (entry <= 0.)
2910               continue;
2911
2912             ase1_yx += entry * pow2 (UY * log (entry / pt->row_tot[i])
2913                                     + (UX - UXY) * log (pt->col_tot[j] / pt->total));
2914             ase1_xy += entry * pow2 (UX * log (entry / pt->col_tot[j])
2915                                     + (UY - UXY) * log (pt->row_tot[i] / pt->total));
2916             ase1_sym += entry * pow2 ((UXY
2917                                       * log (pt->row_tot[i] * pt->col_tot[j] / pow2 (pt->total)))
2918                                      - (UX + UY) * log (entry / pt->total));
2919           }
2920
2921       v[5] = 2. * ((UX + UY - UXY) / (UX + UY));
2922       ase[5] = (2. / (pt->total * pow2 (UX + UY))) * sqrt (ase1_sym);
2923       t[5] = v[5] / ((2. / (pt->total * (UX + UY)))
2924                      * sqrt (P - pow2 (UX + UY - UXY) / pt->total));
2925
2926       v[6] = (UX + UY - UXY) / UX;
2927       ase[6] = sqrt (ase1_xy) / (pt->total * UX * UX);
2928       t[6] = v[6] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UX));
2929
2930       v[7] = (UX + UY - UXY) / UY;
2931       ase[7] = sqrt (ase1_yx) / (pt->total * UY * UY);
2932       t[7] = v[7] / (sqrt (P - pt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (pt->total * UY));
2933     }
2934
2935   /* Somers' D. */
2936   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2937     {
2938       double v_dummy[N_SYMMETRIC];
2939       double ase_dummy[N_SYMMETRIC];
2940       double t_dummy[N_SYMMETRIC];
2941       double somers_d_v[3];
2942       double somers_d_ase[3];
2943       double somers_d_t[3];
2944
2945       if (calc_symmetric (proc, pt, v_dummy, ase_dummy, t_dummy,
2946                           somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
2947         {
2948           int i;
2949           for (i = 0; i < 3; i++)
2950             {
2951               v[8 + i] = somers_d_v[i];
2952               ase[8 + i] = somers_d_ase[i];
2953               t[8 + i] = somers_d_t[i];
2954             }
2955         }
2956     }
2957
2958   /* Eta. */
2959   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_ETA))
2960     {
2961       {
2962         double sum_Xr, sum_X2r;
2963         double SX, SXW;
2964         int i, j;
2965
2966         for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2967           {
2968             sum_Xr += pt->rows[i].f * pt->row_tot[i];
2969             sum_X2r += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->row_tot[i];
2970           }
2971         SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / pt->total;
2972
2973         for (SXW = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
2974           {
2975             double cum;
2976
2977             for (cum = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
2978               {
2979                 SXW += pow2 (pt->rows[i].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2980                 cum += pt->rows[i].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
2981               }
2982
2983             SXW -= cum * cum / pt->col_tot[j];
2984           }
2985         v[11] = sqrt (1. - SXW / SX);
2986       }
2987
2988       {
2989         double sum_Yc, sum_Y2c;
2990         double SY, SYW;
2991         int i, j;
2992
2993         for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < pt->n_cols; i++)
2994           {
2995             sum_Yc += pt->cols[i].f * pt->col_tot[i];
2996             sum_Y2c += pow2 (pt->cols[i].f) * pt->col_tot[i];
2997           }
2998         SY = sum_Y2c - sum_Yc * sum_Yc / pt->total;
2999
3000         for (SYW = 0., i = 0; i < pt->n_rows; i++)
3001           {
3002             double cum;
3003
3004             for (cum = 0., j = 0; j < pt->n_cols; j++)
3005               {
3006                 SYW += pow2 (pt->cols[j].f) * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3007                 cum += pt->cols[j].f * pt->mat[j + i * pt->n_cols];
3008               }
3009
3010             SYW -= cum * cum / pt->row_tot[i];
3011           }
3012         v[12] = sqrt (1. - SYW / SY);
3013       }
3014     }
3015
3016   return 1;
3017 }
3018
3019 /*
3020    Local Variables:
3021    mode: c
3022    End:
3023 */