Avoid useless warnings on stderr.
[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, 2016 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
5    it under the terms of the GNU General Public License as published by
6    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
7    (at your option) any later version.
8
9    This program is distributed in the hope that it will be useful,
10    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12    GNU General Public License for more details.
13
14    You should have received a copy of the GNU General Public License
15    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. */
16
17 /* FIXME:
18
19    - How to calculate significance of some symmetric and directional measures?
20    - How to calculate ASE for symmetric Somers ' d?
21    - How to calculate ASE for Goodman and Kruskal's tau?
22    - How to calculate approx. T of symmetric uncertainty coefficient?
23
24 */
25
26 #include <config.h>
27
28 #include <ctype.h>
29 #include <float.h>
30 #include <gsl/gsl_cdf.h>
31 #include <stdlib.h>
32 #include <stdio.h>
33
34 #include "data/case.h"
35 #include "data/casegrouper.h"
36 #include "data/casereader.h"
37 #include "data/data-out.h"
38 #include "data/dataset.h"
39 #include "data/dictionary.h"
40 #include "data/format.h"
41 #include "data/value-labels.h"
42 #include "data/variable.h"
43 #include "language/command.h"
44 #include "language/stats/freq.h"
45 #include "language/dictionary/split-file.h"
46 #include "language/lexer/lexer.h"
47 #include "language/lexer/variable-parser.h"
48 #include "libpspp/array.h"
49 #include "libpspp/assertion.h"
50 #include "libpspp/compiler.h"
51 #include "libpspp/hash-functions.h"
52 #include "libpspp/hmap.h"
53 #include "libpspp/hmapx.h"
54 #include "libpspp/message.h"
55 #include "libpspp/misc.h"
56 #include "libpspp/pool.h"
57 #include "libpspp/str.h"
58 #include "output/pivot-table.h"
59 #include "output/charts/barchart.h"
60
61 #include "gl/minmax.h"
62 #include "gl/xalloc.h"
63 #include "gl/xsize.h"
64
65 #include "gettext.h"
66 #define _(msgid) gettext (msgid)
67 #define N_(msgid) msgid
68
69 /* (headers) */
70
71 /* (specification)
72    crosstabs (crs_):
73      *^tables=custom;
74      +variables=custom;
75      missing=miss:!table/include/report;
76      count=roundwhat:asis/case/!cell,
77            roundhow:!round/truncate;
78      +write[wr_]=none,cells,all;
79      +format=val:!avalue/dvalue,
80              indx:!noindex/index,
81              tabl:!tables/notables,
82              box:!box/nobox,
83              pivot:!pivot/nopivot;
84      +barchart=;
85      +cells[cl_]=count,expected,row,column,total,residual,sresidual,
86                  asresidual,all,none;
87      +statistics[st_]=chisq,phi,cc,lambda,uc,none,btau,ctau,risk,gamma,d,
88                       kappa,eta,corr,all.
89 */
90 /* (declarations) */
91 /* (functions) */
92
93 /* Number of chi-square statistics. */
94 #define N_CHISQ 5
95
96 /* Number of symmetric statistics. */
97 #define N_SYMMETRIC 9
98
99 /* Number of directional statistics. */
100 #define N_DIRECTIONAL 13
101
102
103 /* Indexes into the 'vars' member of struct crosstabulation and
104    struct crosstab member. */
105 enum
106   {
107     ROW_VAR = 0,                /* Row variable. */
108     COL_VAR = 1                 /* Column variable. */
109     /* Higher indexes cause multiple tables to be output. */
110   };
111
112 struct xtab_var
113   {
114     const struct variable *var;
115     union value *values;
116     size_t n_values;
117   };
118
119 /* A crosstabulation of 2 or more variables. */
120 struct crosstabulation
121   {
122     struct crosstabs_proc *proc;
123     struct fmt_spec weight_format; /* Format for weight variable. */
124     double missing;             /* Weight of missing cases. */
125
126     /* Variables (2 or more). */
127     int n_vars;
128     struct xtab_var *vars;
129
130     /* Constants (0 or more). */
131     int n_consts;
132     struct xtab_var *const_vars;
133     size_t *const_indexes;
134
135     /* Data. */
136     struct hmap data;
137     struct freq **entries;
138     size_t n_entries;
139
140     /* Number of statistically interesting columns/rows
141        (columns/rows with data in them). */
142     int ns_cols, ns_rows;
143
144     /* Matrix contents. */
145     double *mat;                /* Matrix proper. */
146     double *row_tot;            /* Row totals. */
147     double *col_tot;            /* Column totals. */
148     double total;               /* Grand total. */
149   };
150
151 /* Integer mode variable info. */
152 struct var_range
153   {
154     struct hmap_node hmap_node; /* In struct crosstabs_proc var_ranges map. */
155     const struct variable *var; /* The variable. */
156     int min;                    /* Minimum value. */
157     int max;                    /* Maximum value + 1. */
158     int count;                  /* max - min. */
159   };
160
161 struct crosstabs_proc
162   {
163     const struct dictionary *dict;
164     enum { INTEGER, GENERAL } mode;
165     enum mv_class exclude;
166     bool pivot;
167     bool barchart;
168     bool bad_warn;
169     struct fmt_spec weight_format;
170
171     /* Variables specifies on VARIABLES. */
172     const struct variable **variables;
173     size_t n_variables;
174     struct hmap var_ranges;
175
176     /* TABLES. */
177     struct crosstabulation *pivots;
178     int n_pivots;
179
180     /* CELLS. */
181     int n_cells;                /* Number of cells requested. */
182     unsigned int cells;         /* Bit k is 1 if cell k is requested. */
183     int a_cells[CRS_CL_count];  /* 0...n_cells-1 are the requested cells. */
184
185     /* Rounding of cells. */
186     bool round_case_weights;    /* Round case weights? */
187     bool round_cells;           /* If !round_case_weights, round cells? */
188     bool round_down;            /* Round down? (otherwise to nearest) */
189
190     /* STATISTICS. */
191     unsigned int statistics;    /* Bit k is 1 if statistic k is requested. */
192
193     bool descending;            /* True if descending sort order is requested. */
194   };
195
196 const struct var_range *get_var_range (const struct crosstabs_proc *,
197                                        const struct variable *);
198
199 static bool should_tabulate_case (const struct crosstabulation *,
200                                   const struct ccase *, enum mv_class exclude);
201 static void tabulate_general_case (struct crosstabulation *, const struct ccase *,
202                                    double weight);
203 static void tabulate_integer_case (struct crosstabulation *, const struct ccase *,
204                                    double weight);
205 static void postcalc (struct crosstabs_proc *);
206
207 static double
208 round_weight (const struct crosstabs_proc *proc, double weight)
209 {
210   return proc->round_down ? floor (weight) : floor (weight + 0.5);
211 }
212
213 #define FOR_EACH_POPULATED_COLUMN(C, XT) \
214   for (int C = next_populated_column (0, XT); \
215        C < (XT)->vars[COL_VAR].n_values;      \
216        C = next_populated_column (C + 1, XT))
217 static int
218 next_populated_column (int c, const struct crosstabulation *xt)
219 {
220   int n_columns = xt->vars[COL_VAR].n_values;
221   for (; c < n_columns; c++)
222     if (xt->col_tot[c])
223       break;
224   return c;
225 }
226
227 #define FOR_EACH_POPULATED_ROW(R, XT) \
228   for (int R = next_populated_row (0, XT); R < (XT)->vars[ROW_VAR].n_values; \
229        R = next_populated_row (R + 1, XT))
230 static int
231 next_populated_row (int r, const struct crosstabulation *xt)
232 {
233   int n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
234   for (; r < n_rows; r++)
235     if (xt->row_tot[r])
236       break;
237   return r;
238 }
239
240 /* Parses and executes the CROSSTABS procedure. */
241 int
242 cmd_crosstabs (struct lexer *lexer, struct dataset *ds)
243 {
244   struct var_range *range, *next_range;
245   struct crosstabs_proc proc;
246   struct casegrouper *grouper;
247   struct casereader *input, *group;
248   struct cmd_crosstabs cmd;
249   struct crosstabulation *xt;
250   int result;
251   bool ok;
252   int i;
253
254   proc.dict = dataset_dict (ds);
255   proc.bad_warn = true;
256   proc.variables = NULL;
257   proc.n_variables = 0;
258   hmap_init (&proc.var_ranges);
259   proc.pivots = NULL;
260   proc.n_pivots = 0;
261   proc.descending = false;
262   proc.weight_format = *dict_get_weight_format (dataset_dict (ds));
263
264   if (!parse_crosstabs (lexer, ds, &cmd, &proc))
265     {
266       result = CMD_FAILURE;
267       goto exit;
268     }
269
270   proc.mode = proc.n_variables ? INTEGER : GENERAL;
271   proc.barchart = cmd.sbc_barchart > 0;
272
273   proc.descending = cmd.val == CRS_DVALUE;
274
275   proc.round_case_weights = cmd.sbc_count && cmd.roundwhat == CRS_CASE;
276   proc.round_cells = cmd.sbc_count && cmd.roundwhat == CRS_CELL;
277   proc.round_down = cmd.roundhow == CRS_TRUNCATE;
278
279   /* CELLS. */
280   if (!cmd.sbc_cells)
281     proc.cells = 1u << CRS_CL_COUNT;
282   else if (cmd.a_cells[CRS_CL_ALL])
283     proc.cells = UINT_MAX;
284   else
285     {
286       proc.cells = 0;
287       for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
288         if (cmd.a_cells[i])
289           proc.cells |= 1u << i;
290       if (proc.cells == 0)
291         proc.cells = ((1u << CRS_CL_COUNT)
292                        | (1u << CRS_CL_ROW)
293                        | (1u << CRS_CL_COLUMN)
294                        | (1u << CRS_CL_TOTAL));
295     }
296   proc.cells &= ((1u << CRS_CL_count) - 1);
297   proc.cells &= ~((1u << CRS_CL_NONE) | (1u << CRS_CL_ALL));
298   proc.n_cells = 0;
299   for (i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
300     if (proc.cells & (1u << i))
301       proc.a_cells[proc.n_cells++] = i;
302
303   /* STATISTICS. */
304   if (cmd.a_statistics[CRS_ST_ALL])
305     proc.statistics = UINT_MAX;
306   else if (cmd.sbc_statistics)
307     {
308       int i;
309
310       proc.statistics = 0;
311       for (i = 0; i < CRS_ST_count; i++)
312         if (cmd.a_statistics[i])
313           proc.statistics |= 1u << i;
314       if (proc.statistics == 0)
315         proc.statistics |= 1u << CRS_ST_CHISQ;
316     }
317   else
318     proc.statistics = 0;
319
320   /* MISSING. */
321   proc.exclude = (cmd.miss == CRS_TABLE ? MV_ANY
322                    : cmd.miss == CRS_INCLUDE ? MV_SYSTEM
323                    : MV_NEVER);
324   if (proc.mode == GENERAL && proc.exclude == MV_NEVER)
325     {
326       msg (SE, _("Missing mode %s not allowed in general mode.  "
327                  "Assuming %s."), "REPORT", "MISSING=TABLE");
328       proc.exclude = MV_ANY;
329     }
330
331   /* PIVOT. */
332   proc.pivot = cmd.pivot == CRS_PIVOT;
333
334   input = casereader_create_filter_weight (proc_open (ds), dataset_dict (ds),
335                                            NULL, NULL);
336   grouper = casegrouper_create_splits (input, dataset_dict (ds));
337   while (casegrouper_get_next_group (grouper, &group))
338     {
339       struct ccase *c;
340
341       /* Output SPLIT FILE variables. */
342       c = casereader_peek (group, 0);
343       if (c != NULL)
344         {
345           output_split_file_values (ds, c);
346           case_unref (c);
347         }
348
349       /* Initialize hash tables. */
350       for (xt = &proc.pivots[0]; xt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; xt++)
351         hmap_init (&xt->data);
352
353       /* Tabulate. */
354       for (; (c = casereader_read (group)) != NULL; case_unref (c))
355         for (xt = &proc.pivots[0]; xt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; xt++)
356           {
357             double weight = dict_get_case_weight (dataset_dict (ds), c,
358                                                   &proc.bad_warn);
359             if (cmd.roundwhat == CRS_CASE)
360               {
361                 weight = round_weight (&proc, weight);
362                 if (weight == 0.)
363                   continue;
364               }
365             if (should_tabulate_case (xt, c, proc.exclude))
366               {
367                 if (proc.mode == GENERAL)
368                   tabulate_general_case (xt, c, weight);
369                 else
370                   tabulate_integer_case (xt, c, weight);
371               }
372             else
373               xt->missing += weight;
374           }
375       casereader_destroy (group);
376
377       /* Output. */
378       postcalc (&proc);
379     }
380   ok = casegrouper_destroy (grouper);
381   ok = proc_commit (ds) && ok;
382
383   result = ok ? CMD_SUCCESS : CMD_CASCADING_FAILURE;
384
385 exit:
386   free (proc.variables);
387   HMAP_FOR_EACH_SAFE (range, next_range, struct var_range, hmap_node,
388                       &proc.var_ranges)
389     {
390       hmap_delete (&proc.var_ranges, &range->hmap_node);
391       free (range);
392     }
393   for (xt = &proc.pivots[0]; xt < &proc.pivots[proc.n_pivots]; xt++)
394     {
395       free (xt->vars);
396       free (xt->const_vars);
397       free (xt->const_indexes);
398     }
399   free (proc.pivots);
400
401   return result;
402 }
403
404 /* Parses the TABLES subcommand. */
405 static int
406 crs_custom_tables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
407                    struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
408 {
409   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
410   struct const_var_set *var_set;
411   int n_by;
412   const struct variable ***by = NULL;
413   int *by_iter;
414   size_t *by_nvar = NULL;
415   size_t nx = 1;
416   bool ok = false;
417   int i;
418
419   /* Ensure that this is a TABLES subcommand. */
420   if (!lex_match_id (lexer, "TABLES")
421       && (lex_token (lexer) != T_ID ||
422           dict_lookup_var (dataset_dict (ds), lex_tokcstr (lexer)) == NULL)
423       && lex_token (lexer) != T_ALL)
424     return 2;
425   lex_match (lexer, T_EQUALS);
426
427   if (proc->variables != NULL)
428     var_set = const_var_set_create_from_array (proc->variables,
429                                                proc->n_variables);
430   else
431     var_set = const_var_set_create_from_dict (dataset_dict (ds));
432   assert (var_set != NULL);
433
434   for (n_by = 0; ;)
435     {
436       by = xnrealloc (by, n_by + 1, sizeof *by);
437       by_nvar = xnrealloc (by_nvar, n_by + 1, sizeof *by_nvar);
438       if (!parse_const_var_set_vars (lexer, var_set, &by[n_by], &by_nvar[n_by],
439                                      PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH))
440         goto done;
441       if (xalloc_oversized (nx, by_nvar[n_by]))
442         {
443           msg (SE, _("Too many cross-tabulation variables or dimensions."));
444           goto done;
445         }
446       nx *= by_nvar[n_by];
447       n_by++;
448
449       if (!lex_match (lexer, T_BY))
450         {
451           if (n_by < 2)
452             goto done;
453           else
454             break;
455         }
456     }
457
458   by_iter = xcalloc (n_by, sizeof *by_iter);
459   proc->pivots = xnrealloc (proc->pivots,
460                             proc->n_pivots + nx, sizeof *proc->pivots);
461   for (i = 0; i < nx; i++)
462     {
463       struct crosstabulation *xt = &proc->pivots[proc->n_pivots++];
464       int j;
465
466       xt->proc = proc;
467       xt->weight_format = proc->weight_format;
468       xt->missing = 0.;
469       xt->n_vars = n_by;
470       xt->vars = xcalloc (n_by, sizeof *xt->vars);
471       xt->n_consts = 0;
472       xt->const_vars = NULL;
473       xt->const_indexes = NULL;
474
475       for (j = 0; j < n_by; j++)
476         xt->vars[j].var = by[j][by_iter[j]];
477
478       for (j = n_by - 1; j >= 0; j--)
479         {
480           if (++by_iter[j] < by_nvar[j])
481             break;
482           by_iter[j] = 0;
483         }
484     }
485   free (by_iter);
486   ok = true;
487
488 done:
489   /* All return paths lead here. */
490   for (i = 0; i < n_by; i++)
491     free (by[i]);
492   free (by);
493   free (by_nvar);
494
495   const_var_set_destroy (var_set);
496
497   return ok;
498 }
499
500 /* Parses the VARIABLES subcommand. */
501 static int
502 crs_custom_variables (struct lexer *lexer, struct dataset *ds,
503                       struct cmd_crosstabs *cmd UNUSED, void *proc_)
504 {
505   struct crosstabs_proc *proc = proc_;
506   if (proc->n_pivots)
507     {
508       msg (SE, _("%s must be specified before %s."), "VARIABLES", "TABLES");
509       return 0;
510     }
511
512   lex_match (lexer, T_EQUALS);
513
514   for (;;)
515     {
516       size_t orig_nv = proc->n_variables;
517       size_t i;
518
519       long min, max;
520
521       if (!parse_variables_const (lexer, dataset_dict (ds),
522                                   &proc->variables, &proc->n_variables,
523                                   (PV_APPEND | PV_NUMERIC
524                                    | PV_NO_DUPLICATE | PV_NO_SCRATCH)))
525         return 0;
526
527       if (!lex_force_match (lexer, T_LPAREN))
528           goto lossage;
529
530       if (!lex_force_int (lexer))
531         goto lossage;
532       min = lex_integer (lexer);
533       lex_get (lexer);
534
535       lex_match (lexer, T_COMMA);
536
537       if (!lex_force_int (lexer))
538         goto lossage;
539       max = lex_integer (lexer);
540       if (max < min)
541         {
542           msg (SE, _("Maximum value (%ld) less than minimum value (%ld)."),
543                max, min);
544           goto lossage;
545         }
546       lex_get (lexer);
547
548       if (!lex_force_match (lexer, T_RPAREN))
549         goto lossage;
550
551       for (i = orig_nv; i < proc->n_variables; i++)
552         {
553           const struct variable *var = proc->variables[i];
554           struct var_range *vr = xmalloc (sizeof *vr);
555
556           vr->var = var;
557           vr->min = min;
558           vr->max = max;
559           vr->count = max - min + 1;
560           hmap_insert (&proc->var_ranges, &vr->hmap_node,
561                        hash_pointer (var, 0));
562         }
563
564       if (lex_token (lexer) == T_SLASH)
565         break;
566     }
567
568   return 1;
569
570  lossage:
571   free (proc->variables);
572   proc->variables = NULL;
573   proc->n_variables = 0;
574   return 0;
575 }
576 \f
577 /* Data file processing. */
578
579 const struct var_range *
580 get_var_range (const struct crosstabs_proc *proc, const struct variable *var)
581 {
582   if (!hmap_is_empty (&proc->var_ranges))
583     {
584       const struct var_range *range;
585
586       HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (range, struct var_range, hmap_node,
587                                hash_pointer (var, 0), &proc->var_ranges)
588         if (range->var == var)
589           return range;
590     }
591
592   return NULL;
593 }
594
595 static bool
596 should_tabulate_case (const struct crosstabulation *xt, const struct ccase *c,
597                       enum mv_class exclude)
598 {
599   int j;
600   for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
601     {
602       const struct variable *var = xt->vars[j].var;
603       const struct var_range *range = get_var_range (xt->proc, var);
604
605       if (var_is_value_missing (var, case_data (c, var), exclude))
606         return false;
607
608       if (range != NULL)
609         {
610           double num = case_num (c, var);
611           if (num < range->min || num >= range->max + 1.)
612             return false;
613         }
614     }
615   return true;
616 }
617
618 static void
619 tabulate_integer_case (struct crosstabulation *xt, const struct ccase *c,
620                        double weight)
621 {
622   struct freq *te;
623   size_t hash;
624   int j;
625
626   hash = 0;
627   for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
628     {
629       /* Throw away fractional parts of values. */
630       hash = hash_int (case_num (c, xt->vars[j].var), hash);
631     }
632
633   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct freq, node, hash, &xt->data)
634     {
635       for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
636         if ((int) case_num (c, xt->vars[j].var) != (int) te->values[j].f)
637           goto no_match;
638
639       /* Found an existing entry. */
640       te->count += weight;
641       return;
642
643     no_match: ;
644     }
645
646   /* No existing entry.  Create a new one. */
647   te = xmalloc (table_entry_size (xt->n_vars));
648   te->count = weight;
649   for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
650     te->values[j].f = (int) case_num (c, xt->vars[j].var);
651   hmap_insert (&xt->data, &te->node, hash);
652 }
653
654 static void
655 tabulate_general_case (struct crosstabulation *xt, const struct ccase *c,
656                        double weight)
657 {
658   struct freq *te;
659   size_t hash;
660   int j;
661
662   hash = 0;
663   for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
664     {
665       const struct variable *var = xt->vars[j].var;
666       hash = value_hash (case_data (c, var), var_get_width (var), hash);
667     }
668
669   HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (te, struct freq, node, hash, &xt->data)
670     {
671       for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
672         {
673           const struct variable *var = xt->vars[j].var;
674           if (!value_equal (case_data (c, var), &te->values[j],
675                             var_get_width (var)))
676             goto no_match;
677         }
678
679       /* Found an existing entry. */
680       te->count += weight;
681       return;
682
683     no_match: ;
684     }
685
686   /* No existing entry.  Create a new one. */
687   te = xmalloc (table_entry_size (xt->n_vars));
688   te->count = weight;
689   for (j = 0; j < xt->n_vars; j++)
690     {
691       const struct variable *var = xt->vars[j].var;
692       value_clone (&te->values[j], case_data (c, var), var_get_width (var));
693     }
694   hmap_insert (&xt->data, &te->node, hash);
695 }
696 \f
697 /* Post-data reading calculations. */
698
699 static int compare_table_entry_vars_3way (const struct freq *a,
700                                           const struct freq *b,
701                                           const struct crosstabulation *xt,
702                                           int idx0, int idx1);
703 static int compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_,
704                                      const void *xt_);
705 static int compare_table_entry_3way_inv (const void *ap_, const void *bp_,
706                                      const void *xt_);
707
708 static void enum_var_values (const struct crosstabulation *, int var_idx,
709                              bool descending);
710 static void free_var_values (const struct crosstabulation *, int var_idx);
711 static void output_crosstabulation (struct crosstabs_proc *,
712                                 struct crosstabulation *);
713 static void make_crosstabulation_subset (struct crosstabulation *xt,
714                                      size_t row0, size_t row1,
715                                      struct crosstabulation *subset);
716 static void make_summary_table (struct crosstabs_proc *);
717 static bool find_crosstab (struct crosstabulation *, size_t *row0p,
718                            size_t *row1p);
719
720 static void
721 postcalc (struct crosstabs_proc *proc)
722 {
723
724   /* Round hash table entries, if requested
725
726      If this causes any of the cell counts to fall to zero, delete those
727      cells. */
728   if (proc->round_cells)
729     for (struct crosstabulation *xt = proc->pivots;
730          xt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; xt++)
731       {
732         struct freq *e, *next;
733         HMAP_FOR_EACH_SAFE (e, next, struct freq, node, &xt->data)
734           {
735             e->count = round_weight (proc, e->count);
736             if (e->count == 0.0)
737               {
738                 hmap_delete (&xt->data, &e->node);
739                 free (e);
740               }
741           }
742       }
743
744   /* Convert hash tables into sorted arrays of entries. */
745   for (struct crosstabulation *xt = proc->pivots;
746        xt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; xt++)
747     {
748       struct freq *e;
749
750       xt->n_entries = hmap_count (&xt->data);
751       xt->entries = xnmalloc (xt->n_entries, sizeof *xt->entries);
752       size_t i = 0;
753       HMAP_FOR_EACH (e, struct freq, node, &xt->data)
754         xt->entries[i++] = e;
755       hmap_destroy (&xt->data);
756
757       sort (xt->entries, xt->n_entries, sizeof *xt->entries,
758             proc->descending ? compare_table_entry_3way_inv : compare_table_entry_3way,
759             xt);
760
761     }
762
763   make_summary_table (proc);
764
765   /* Output each pivot table. */
766   for (struct crosstabulation *xt = proc->pivots;
767        xt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; xt++)
768     {
769       if (proc->pivot || xt->n_vars == 2)
770         output_crosstabulation (proc, xt);
771       else
772         {
773           size_t row0 = 0, row1 = 0;
774           while (find_crosstab (xt, &row0, &row1))
775             {
776               struct crosstabulation subset;
777               make_crosstabulation_subset (xt, row0, row1, &subset);
778               output_crosstabulation (proc, &subset);
779               free (subset.const_indexes);
780             }
781         }
782       if (proc->barchart)
783         {
784           int n_vars = (xt->n_vars > 2 ? 2 : xt->n_vars);
785           const struct variable **vars = xcalloc (n_vars, sizeof *vars);
786           for (size_t i = 0; i < n_vars; i++)
787             vars[i] = xt->vars[i].var;
788           chart_submit (barchart_create (vars, n_vars, _("Count"),
789                                          false,
790                                          xt->entries, xt->n_entries));
791           free (vars);
792         }
793     }
794
795   /* Free output and prepare for next split file. */
796   for (struct crosstabulation *xt = proc->pivots;
797        xt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; xt++)
798     {
799       xt->missing = 0.0;
800
801       /* Free the members that were allocated in this function(and the values
802          owned by the entries.
803
804          The other pointer members are either both allocated and destroyed at a
805          lower level (in output_crosstabulation), or both allocated and
806          destroyed at a higher level (in crs_custom_tables and free_proc,
807          respectively). */
808       for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
809         {
810           int width = var_get_width (xt->vars[i].var);
811           if (value_needs_init (width))
812             {
813               size_t j;
814
815               for (j = 0; j < xt->n_entries; j++)
816                 value_destroy (&xt->entries[j]->values[i], width);
817             }
818         }
819
820       for (size_t i = 0; i < xt->n_entries; i++)
821         free (xt->entries[i]);
822       free (xt->entries);
823     }
824 }
825
826 static void
827 make_crosstabulation_subset (struct crosstabulation *xt, size_t row0,
828                              size_t row1, struct crosstabulation *subset)
829 {
830   *subset = *xt;
831   if (xt->n_vars > 2)
832     {
833       assert (xt->n_consts == 0);
834       subset->n_vars = 2;
835       subset->vars = xt->vars;
836
837       subset->n_consts = xt->n_vars - 2;
838       subset->const_vars = xt->vars + 2;
839       subset->const_indexes = xcalloc (subset->n_consts,
840                                        sizeof *subset->const_indexes);
841       for (size_t i = 0; i < subset->n_consts; i++)
842         {
843           const union value *value = &xt->entries[row0]->values[2 + i];
844
845           for (size_t j = 0; j < xt->vars[2 + i].n_values; j++)
846             if (value_equal (&xt->vars[2 + i].values[j], value,
847                              var_get_width (xt->vars[2 + i].var)))
848               {
849                 subset->const_indexes[i] = j;
850                 goto found;
851               }
852           NOT_REACHED ();
853         found: ;
854         }
855     }
856   subset->entries = &xt->entries[row0];
857   subset->n_entries = row1 - row0;
858 }
859
860 static int
861 compare_table_entry_var_3way (const struct freq *a,
862                               const struct freq *b,
863                               const struct crosstabulation *xt,
864                               int idx)
865 {
866   return value_compare_3way (&a->values[idx], &b->values[idx],
867                              var_get_width (xt->vars[idx].var));
868 }
869
870 static int
871 compare_table_entry_vars_3way (const struct freq *a,
872                                const struct freq *b,
873                                const struct crosstabulation *xt,
874                                int idx0, int idx1)
875 {
876   int i;
877
878   for (i = idx1 - 1; i >= idx0; i--)
879     {
880       int cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, xt, i);
881       if (cmp != 0)
882         return cmp;
883     }
884   return 0;
885 }
886
887 /* Compare the struct freq at *AP to the one at *BP and
888    return a strcmp()-type result. */
889 static int
890 compare_table_entry_3way (const void *ap_, const void *bp_, const void *xt_)
891 {
892   const struct freq *const *ap = ap_;
893   const struct freq *const *bp = bp_;
894   const struct freq *a = *ap;
895   const struct freq *b = *bp;
896   const struct crosstabulation *xt = xt_;
897   int cmp;
898
899   cmp = compare_table_entry_vars_3way (a, b, xt, 2, xt->n_vars);
900   if (cmp != 0)
901     return cmp;
902
903   cmp = compare_table_entry_var_3way (a, b, xt, ROW_VAR);
904   if (cmp != 0)
905     return cmp;
906
907   return compare_table_entry_var_3way (a, b, xt, COL_VAR);
908 }
909
910 /* Inverted version of compare_table_entry_3way */
911 static int
912 compare_table_entry_3way_inv (const void *ap_, const void *bp_, const void *xt_)
913 {
914   return -compare_table_entry_3way (ap_, bp_, xt_);
915 }
916
917 /* Output a table summarizing the cases processed. */
918 static void
919 make_summary_table (struct crosstabs_proc *proc)
920 {
921   struct pivot_table *table = pivot_table_create (N_("Summary"));
922   pivot_table_set_weight_var (table, dict_get_weight (proc->dict));
923
924   pivot_dimension_create (table, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Statistics"),
925                           N_("N"), PIVOT_RC_COUNT,
926                           N_("Percent"), PIVOT_RC_PERCENT);
927
928   struct pivot_dimension *cases = pivot_dimension_create (
929     table, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Cases"),
930     N_("Valid"), N_("Missing"), N_("Total"));
931   cases->root->show_label = true;
932
933   struct pivot_dimension *tables = pivot_dimension_create (
934     table, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Crosstabulation"));
935   for (struct crosstabulation *xt = &proc->pivots[0];
936        xt < &proc->pivots[proc->n_pivots]; xt++)
937     {
938       struct string name = DS_EMPTY_INITIALIZER;
939       for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
940         {
941           if (i > 0)
942             ds_put_cstr (&name, " Ã— ");
943           ds_put_cstr (&name, var_to_string (xt->vars[i].var));
944         }
945
946       int row = pivot_category_create_leaf (
947         tables->root,
948         pivot_value_new_user_text_nocopy (ds_steal_cstr (&name)));
949
950       double valid = 0.;
951       for (size_t i = 0; i < xt->n_entries; i++)
952         valid += xt->entries[i]->count;
953
954       double n[3];
955       n[0] = valid;
956       n[1] = xt->missing;
957       n[2] = n[0] + n[1];
958       for (int i = 0; i < 3; i++)
959         {
960           pivot_table_put3 (table, 0, i, row, pivot_value_new_number (n[i]));
961           pivot_table_put3 (table, 1, i, row,
962                             pivot_value_new_number (n[i] / n[2] * 100.0));
963         }
964     }
965
966   pivot_table_submit (table);
967 }
968 \f
969 /* Output. */
970
971 static struct pivot_table *create_crosstab_table (
972   struct crosstabs_proc *, struct crosstabulation *,
973   size_t crs_leaves[CRS_CL_count]);
974 static struct pivot_table *create_chisq_table (struct crosstabulation *);
975 static struct pivot_table *create_sym_table (struct crosstabulation *);
976 static struct pivot_table *create_risk_table (
977   struct crosstabulation *, struct pivot_dimension **risk_statistics);
978 static struct pivot_table *create_direct_table (struct crosstabulation *);
979 static void display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *,
980                                      struct crosstabulation *,
981                                      struct pivot_table *,
982                                      size_t crs_leaves[CRS_CL_count]);
983 static void display_chisq (struct crosstabulation *, struct pivot_table *);
984 static void display_symmetric (struct crosstabs_proc *,
985                                struct crosstabulation *, struct pivot_table *);
986 static void display_risk (struct crosstabulation *, struct pivot_table *,
987                           struct pivot_dimension *risk_statistics);
988 static void display_directional (struct crosstabs_proc *,
989                                  struct crosstabulation *,
990                                  struct pivot_table *);
991 static void delete_missing (struct crosstabulation *);
992 static void build_matrix (struct crosstabulation *);
993
994 /* Output pivot table XT in the context of PROC. */
995 static void
996 output_crosstabulation (struct crosstabs_proc *proc, struct crosstabulation *xt)
997 {
998   for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
999     enum_var_values (xt, i, proc->descending);
1000
1001   if (xt->vars[COL_VAR].n_values == 0)
1002     {
1003       struct string vars;
1004       int i;
1005
1006       ds_init_cstr (&vars, var_to_string (xt->vars[0].var));
1007       for (i = 1; i < xt->n_vars; i++)
1008         ds_put_format (&vars, " Ã— %s", var_to_string (xt->vars[i].var));
1009
1010       /* TRANSLATORS: The %s here describes a crosstabulation.  It takes the
1011          form "var1 * var2 * var3 * ...".  */
1012       msg (SW, _("Crosstabulation %s contained no non-missing cases."),
1013            ds_cstr (&vars));
1014
1015       ds_destroy (&vars);
1016       for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
1017         free_var_values (xt, i);
1018       return;
1019     }
1020
1021   size_t crs_leaves[CRS_CL_count];
1022   struct pivot_table *table = (proc->cells
1023                                ? create_crosstab_table (proc, xt, crs_leaves)
1024                                : NULL);
1025   struct pivot_table *chisq = (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CHISQ)
1026                                ? create_chisq_table (xt)
1027                                : NULL);
1028   struct pivot_table *sym
1029     = (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)
1030                            | (1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
1031                            | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_CORR)
1032                            | (1u << CRS_ST_KAPPA))
1033        ? create_sym_table (xt)
1034        : NULL);
1035   struct pivot_dimension *risk_statistics = NULL;
1036   struct pivot_table *risk = (proc->statistics & (1u << CRS_ST_RISK)
1037                               ? create_risk_table (xt, &risk_statistics)
1038                               : NULL);
1039   struct pivot_table *direct
1040     = (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_LAMBDA) | (1u << CRS_ST_UC)
1041                            | (1u << CRS_ST_D) | (1u << CRS_ST_ETA))
1042        ? create_direct_table (xt)
1043        : NULL);
1044
1045   size_t row0 = 0;
1046   size_t row1 = 0;
1047   while (find_crosstab (xt, &row0, &row1))
1048     {
1049       struct crosstabulation x;
1050
1051       make_crosstabulation_subset (xt, row0, row1, &x);
1052
1053       size_t n_rows = x.vars[ROW_VAR].n_values;
1054       size_t n_cols = x.vars[COL_VAR].n_values;
1055       if (size_overflow_p (xtimes (xtimes (n_rows, n_cols), sizeof (double))))
1056         xalloc_die ();
1057       x.row_tot = xmalloc (n_rows * sizeof *x.row_tot);
1058       x.col_tot = xmalloc (n_cols * sizeof *x.col_tot);
1059       x.mat = xmalloc (n_rows * n_cols * sizeof *x.mat);
1060
1061       build_matrix (&x);
1062
1063       /* Find the first variable that differs from the last subtable. */
1064       if (table)
1065         display_crosstabulation (proc, &x, table, crs_leaves);
1066
1067       if (proc->exclude == MV_NEVER)
1068         delete_missing (&x);
1069
1070       if (chisq)
1071         display_chisq (&x, chisq);
1072
1073       if (sym)
1074         display_symmetric (proc, &x, sym);
1075       if (risk)
1076         display_risk (&x, risk, risk_statistics);
1077       if (direct)
1078         display_directional (proc, &x, direct);
1079
1080       free (x.mat);
1081       free (x.row_tot);
1082       free (x.col_tot);
1083       free (x.const_indexes);
1084     }
1085
1086   if (table)
1087     pivot_table_submit (table);
1088
1089   if (chisq)
1090     pivot_table_submit (chisq);
1091
1092   if (sym)
1093     pivot_table_submit (sym);
1094
1095   if (risk)
1096     {
1097       if (!pivot_table_is_empty (risk))
1098         pivot_table_submit (risk);
1099       else
1100         pivot_table_unref (risk);
1101     }
1102
1103   if (direct)
1104     pivot_table_submit (direct);
1105
1106   for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
1107     free_var_values (xt, i);
1108 }
1109
1110 static void
1111 build_matrix (struct crosstabulation *x)
1112 {
1113   const int col_var_width = var_get_width (x->vars[COL_VAR].var);
1114   const int row_var_width = var_get_width (x->vars[ROW_VAR].var);
1115   size_t n_rows = x->vars[ROW_VAR].n_values;
1116   size_t n_cols = x->vars[COL_VAR].n_values;
1117   int col, row;
1118   double *mp;
1119   struct freq **p;
1120
1121   mp = x->mat;
1122   col = row = 0;
1123   for (p = x->entries; p < &x->entries[x->n_entries]; p++)
1124     {
1125       const struct freq *te = *p;
1126
1127       while (!value_equal (&x->vars[ROW_VAR].values[row],
1128                            &te->values[ROW_VAR], row_var_width))
1129         {
1130           for (; col < n_cols; col++)
1131             *mp++ = 0.0;
1132           col = 0;
1133           row++;
1134         }
1135
1136       while (!value_equal (&x->vars[COL_VAR].values[col],
1137                            &te->values[COL_VAR], col_var_width))
1138         {
1139           *mp++ = 0.0;
1140           col++;
1141         }
1142
1143       *mp++ = te->count;
1144       if (++col >= n_cols)
1145         {
1146           col = 0;
1147           row++;
1148         }
1149     }
1150   while (mp < &x->mat[n_cols * n_rows])
1151     *mp++ = 0.0;
1152   assert (mp == &x->mat[n_cols * n_rows]);
1153
1154   /* Column totals, row totals, ns_rows. */
1155   mp = x->mat;
1156   for (col = 0; col < n_cols; col++)
1157     x->col_tot[col] = 0.0;
1158   for (row = 0; row < n_rows; row++)
1159     x->row_tot[row] = 0.0;
1160   x->ns_rows = 0;
1161   for (row = 0; row < n_rows; row++)
1162     {
1163       bool row_is_empty = true;
1164       for (col = 0; col < n_cols; col++)
1165         {
1166           if (*mp != 0.0)
1167             {
1168               row_is_empty = false;
1169               x->col_tot[col] += *mp;
1170               x->row_tot[row] += *mp;
1171             }
1172           mp++;
1173         }
1174       if (!row_is_empty)
1175         x->ns_rows++;
1176     }
1177   assert (mp == &x->mat[n_cols * n_rows]);
1178
1179   /* ns_cols. */
1180   x->ns_cols = 0;
1181   for (col = 0; col < n_cols; col++)
1182     for (row = 0; row < n_rows; row++)
1183       if (x->mat[col + row * n_cols] != 0.0)
1184         {
1185           x->ns_cols++;
1186           break;
1187         }
1188
1189   /* Grand total. */
1190   x->total = 0.0;
1191   for (col = 0; col < n_cols; col++)
1192     x->total += x->col_tot[col];
1193 }
1194
1195 static void
1196 add_var_dimension (struct pivot_table *table, const struct xtab_var *var,
1197                    enum pivot_axis_type axis_type, bool total)
1198 {
1199   struct pivot_dimension *d = pivot_dimension_create__ (
1200     table, axis_type, pivot_value_new_variable (var->var));
1201
1202   struct pivot_footnote *missing_footnote = pivot_table_create_footnote (
1203     table, pivot_value_new_text (N_("Missing value")));
1204
1205   struct pivot_category *group = pivot_category_create_group__ (
1206     d->root, pivot_value_new_variable (var->var));
1207   for (size_t j = 0; j < var->n_values; j++)
1208     {
1209       struct pivot_value *value = pivot_value_new_var_value (
1210         var->var, &var->values[j]);
1211       if (var_is_value_missing (var->var, &var->values[j], MV_ANY))
1212         pivot_value_add_footnote (value, missing_footnote);
1213       pivot_category_create_leaf (group, value);
1214     }
1215
1216   if (total)
1217     pivot_category_create_leaf (d->root, pivot_value_new_text (N_("Total")));
1218 }
1219
1220 static struct pivot_table *
1221 create_crosstab_table (struct crosstabs_proc *proc, struct crosstabulation *xt,
1222                        size_t crs_leaves[CRS_CL_count])
1223 {
1224   /* Title. */
1225   struct string title = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1226   for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
1227     {
1228       if (i)
1229         ds_put_cstr (&title, " Ã— ");
1230       ds_put_cstr (&title, var_to_string (xt->vars[i].var));
1231     }
1232   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1233     {
1234       const struct variable *var = xt->const_vars[i].var;
1235       const union value *value = &xt->entries[0]->values[2 + i];
1236       char *s;
1237
1238       ds_put_format (&title, ", %s=", var_to_string (var));
1239
1240       /* Insert the formatted value of VAR without any leading spaces. */
1241       s = data_out (value, var_get_encoding (var), var_get_print_format (var),
1242                     settings_get_fmt_settings ());
1243       ds_put_cstr (&title, s + strspn (s, " "));
1244       free (s);
1245     }
1246   struct pivot_table *table = pivot_table_create__ (
1247     pivot_value_new_user_text_nocopy (ds_steal_cstr (&title)),
1248     "Crosstabulation");
1249   pivot_table_set_weight_format (table, &proc->weight_format);
1250
1251   struct pivot_dimension *statistics = pivot_dimension_create (
1252     table, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Statistics"));
1253
1254   struct statistic
1255     {
1256       const char *label;
1257       const char *rc;
1258     };
1259   static const struct statistic stats[CRS_CL_count] =
1260     {
1261       [CRS_CL_COUNT] = { N_("Count"), PIVOT_RC_COUNT },
1262       [CRS_CL_ROW] = { N_("Row %"), PIVOT_RC_PERCENT },
1263       [CRS_CL_COLUMN] = { N_("Column %"), PIVOT_RC_PERCENT },
1264       [CRS_CL_TOTAL] = { N_("Total %"), PIVOT_RC_PERCENT },
1265       [CRS_CL_EXPECTED] = { N_("Expected"), PIVOT_RC_OTHER },
1266       [CRS_CL_RESIDUAL] = { N_("Residual"), PIVOT_RC_RESIDUAL },
1267       [CRS_CL_SRESIDUAL] = { N_("Std. Residual"), PIVOT_RC_RESIDUAL },
1268       [CRS_CL_ASRESIDUAL] = { N_("Adjusted Residual"), PIVOT_RC_RESIDUAL },
1269     };
1270   for (size_t i = 0; i < CRS_CL_count; i++)
1271     if (proc->cells & (1u << i) && stats[i].label)
1272         crs_leaves[i] = pivot_category_create_leaf_rc (
1273           statistics->root, pivot_value_new_text (stats[i].label),
1274           stats[i].rc);
1275
1276   for (size_t i = 0; i < xt->n_vars; i++)
1277     add_var_dimension (table, &xt->vars[i],
1278                        i == COL_VAR ? PIVOT_AXIS_COLUMN : PIVOT_AXIS_ROW,
1279                        true);
1280
1281   return table;
1282 }
1283
1284 static struct pivot_table *
1285 create_chisq_table (struct crosstabulation *xt)
1286 {
1287   struct pivot_table *chisq = pivot_table_create (N_("Chi-Square Tests"));
1288   pivot_table_set_weight_format (chisq, &xt->weight_format);
1289
1290   pivot_dimension_create (
1291     chisq, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Statistics"),
1292     N_("Pearson Chi-Square"),
1293     N_("Likelihood Ratio"),
1294     N_("Fisher's Exact Test"),
1295     N_("Continuity Correction"),
1296     N_("Linear-by-Linear Association"),
1297     N_("N of Valid Cases"), PIVOT_RC_COUNT);
1298
1299   pivot_dimension_create (
1300     chisq, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Statistics"),
1301     N_("Value"), PIVOT_RC_OTHER,
1302     N_("df"), PIVOT_RC_COUNT,
1303     N_("Asymptotic Sig. (2-tailed)"), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE,
1304     N_("Exact Sig. (2-tailed)"), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE,
1305     N_("Exact Sig. (1-tailed)"), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE);
1306
1307   for (size_t i = 2; i < xt->n_vars; i++)
1308     add_var_dimension (chisq, &xt->vars[i], PIVOT_AXIS_ROW, false);
1309
1310   return chisq;
1311 }
1312
1313 /* Symmetric measures. */
1314 static struct pivot_table *
1315 create_sym_table (struct crosstabulation *xt)
1316 {
1317   struct pivot_table *sym = pivot_table_create (N_("Symmetric Measures"));
1318   pivot_table_set_weight_format (sym, &xt->weight_format);
1319
1320   pivot_dimension_create (
1321     sym, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Values"),
1322     N_("Value"), PIVOT_RC_OTHER,
1323     N_("Asymp. Std. Error"), PIVOT_RC_OTHER,
1324     N_("Approx. T"), PIVOT_RC_OTHER,
1325     N_("Approx. Sig."), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE);
1326
1327   struct pivot_dimension *statistics = pivot_dimension_create (
1328     sym, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Statistics"));
1329   pivot_category_create_group (
1330     statistics->root, N_("Nominal by Nominal"),
1331     N_("Phi"), N_("Cramer's V"), N_("Contingency Coefficient"));
1332   pivot_category_create_group (
1333     statistics->root, N_("Ordinal by Ordinal"),
1334     N_("Kendall's tau-b"), N_("Kendall's tau-c"),
1335     N_("Gamma"), N_("Spearman Correlation"));
1336   pivot_category_create_group (
1337     statistics->root, N_("Interval by Interval"),
1338     N_("Pearson's R"));
1339   pivot_category_create_group (
1340     statistics->root, N_("Measure of Agreement"),
1341     N_("Kappa"));
1342   pivot_category_create_leaves (statistics->root, N_("N of Valid Cases"),
1343                                 PIVOT_RC_COUNT);
1344
1345   for (size_t i = 2; i < xt->n_vars; i++)
1346     add_var_dimension (sym, &xt->vars[i], PIVOT_AXIS_ROW, false);
1347
1348   return sym;
1349 }
1350
1351 /* Risk estimate. */
1352 static struct pivot_table *
1353 create_risk_table (struct crosstabulation *xt,
1354                    struct pivot_dimension **risk_statistics)
1355 {
1356   struct pivot_table *risk = pivot_table_create (N_("Risk Estimate"));
1357   pivot_table_set_weight_format (risk, &xt->weight_format);
1358
1359   struct pivot_dimension *values = pivot_dimension_create (
1360     risk, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Values"),
1361     N_("Value"), PIVOT_RC_OTHER);
1362   pivot_category_create_group (
1363   /* xgettext:no-c-format */
1364     values->root, N_("95% Confidence Interval"),
1365     N_("Lower"), PIVOT_RC_OTHER,
1366     N_("Upper"), PIVOT_RC_OTHER);
1367
1368   *risk_statistics = pivot_dimension_create (
1369     risk, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Statistics"));
1370
1371   for (size_t i = 2; i < xt->n_vars; i++)
1372     add_var_dimension (risk, &xt->vars[i], PIVOT_AXIS_ROW, false);
1373
1374   return risk;
1375 }
1376
1377 static void
1378 create_direct_stat (struct pivot_category *parent,
1379                     const struct crosstabulation *xt,
1380                     const char *name, bool symmetric)
1381 {
1382   struct pivot_category *group = pivot_category_create_group (
1383     parent, name);
1384   if (symmetric)
1385     pivot_category_create_leaf (group, pivot_value_new_text (N_("Symmetric")));
1386
1387   char *row_label = xasprintf (_("%s Dependent"),
1388                                var_to_string (xt->vars[ROW_VAR].var));
1389   pivot_category_create_leaf (group, pivot_value_new_user_text_nocopy (
1390                                 row_label));
1391
1392   char *col_label = xasprintf (_("%s Dependent"),
1393                                var_to_string (xt->vars[COL_VAR].var));
1394   pivot_category_create_leaf (group, pivot_value_new_user_text_nocopy (
1395                                 col_label));
1396 }
1397
1398 /* Directional measures. */
1399 static struct pivot_table *
1400 create_direct_table (struct crosstabulation *xt)
1401 {
1402   struct pivot_table *direct = pivot_table_create (N_("Directional Measures"));
1403   pivot_table_set_weight_format (direct, &xt->weight_format);
1404
1405   pivot_dimension_create (
1406     direct, PIVOT_AXIS_COLUMN, N_("Values"),
1407     N_("Value"), PIVOT_RC_OTHER,
1408     N_("Asymp. Std. Error"), PIVOT_RC_OTHER,
1409     N_("Approx. T"), PIVOT_RC_OTHER,
1410     N_("Approx. Sig."), PIVOT_RC_SIGNIFICANCE);
1411
1412   struct pivot_dimension *statistics = pivot_dimension_create (
1413     direct, PIVOT_AXIS_ROW, N_("Statistics"));
1414   struct pivot_category *nn = pivot_category_create_group (
1415     statistics->root, N_("Nominal by Nominal"));
1416   create_direct_stat (nn, xt, N_("Lambda"), true);
1417   create_direct_stat (nn, xt, N_("Goodman and Kruskal tau"), false);
1418   create_direct_stat (nn, xt, N_("Uncertainty Coefficient"), true);
1419   struct pivot_category *oo = pivot_category_create_group (
1420     statistics->root, N_("Ordinal by Ordinal"));
1421   create_direct_stat (oo, xt, N_("Somers' d"), true);
1422   struct pivot_category *ni = pivot_category_create_group (
1423     statistics->root, N_("Nominal by Interval"));
1424   create_direct_stat (ni, xt, N_("Eta"), false);
1425
1426   for (size_t i = 2; i < xt->n_vars; i++)
1427     add_var_dimension (direct, &xt->vars[i], PIVOT_AXIS_ROW, false);
1428
1429   return direct;
1430 }
1431
1432 /* Delete missing rows and columns for statistical analysis when
1433    /MISSING=REPORT. */
1434 static void
1435 delete_missing (struct crosstabulation *xt)
1436 {
1437   size_t n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
1438   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
1439   int r, c;
1440
1441   for (r = 0; r < n_rows; r++)
1442     if (var_is_num_missing (xt->vars[ROW_VAR].var,
1443                             xt->vars[ROW_VAR].values[r].f, MV_USER))
1444       {
1445         for (c = 0; c < n_cols; c++)
1446           xt->mat[c + r * n_cols] = 0.;
1447         xt->ns_rows--;
1448       }
1449
1450
1451   for (c = 0; c < n_cols; c++)
1452     if (var_is_num_missing (xt->vars[COL_VAR].var,
1453                             xt->vars[COL_VAR].values[c].f, MV_USER))
1454       {
1455         for (r = 0; r < n_rows; r++)
1456           xt->mat[c + r * n_cols] = 0.;
1457         xt->ns_cols--;
1458       }
1459 }
1460
1461 static bool
1462 find_crosstab (struct crosstabulation *xt, size_t *row0p, size_t *row1p)
1463 {
1464   size_t row0 = *row1p;
1465   size_t row1;
1466
1467   if (row0 >= xt->n_entries)
1468     return false;
1469
1470   for (row1 = row0 + 1; row1 < xt->n_entries; row1++)
1471     {
1472       struct freq *a = xt->entries[row0];
1473       struct freq *b = xt->entries[row1];
1474       if (compare_table_entry_vars_3way (a, b, xt, 2, xt->n_vars) != 0)
1475         break;
1476     }
1477   *row0p = row0;
1478   *row1p = row1;
1479   return true;
1480 }
1481
1482 /* Compares `union value's A_ and B_ and returns a strcmp()-like
1483    result.  WIDTH_ points to an int which is either 0 for a
1484    numeric value or a string width for a string value. */
1485 static int
1486 compare_value_3way (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1487 {
1488   const union value *a = a_;
1489   const union value *b = b_;
1490   const int *width = width_;
1491
1492   return value_compare_3way (a, b, *width);
1493 }
1494
1495 /* Inverted version of the above */
1496 static int
1497 compare_value_3way_inv (const void *a_, const void *b_, const void *width_)
1498 {
1499   return -compare_value_3way (a_, b_, width_);
1500 }
1501
1502
1503 /* Given an array of ENTRY_CNT table_entry structures starting at
1504    ENTRIES, creates a sorted list of the values that the variable
1505    with index VAR_IDX takes on.  Stores the array of the values in
1506    XT->values and the number of values in XT->n_values. */
1507 static void
1508 enum_var_values (const struct crosstabulation *xt, int var_idx,
1509                  bool descending)
1510 {
1511   struct xtab_var *xv = &xt->vars[var_idx];
1512   const struct var_range *range = get_var_range (xt->proc, xv->var);
1513
1514   if (range)
1515     {
1516       xv->values = xnmalloc (range->count, sizeof *xv->values);
1517       xv->n_values = range->count;
1518       for (size_t i = 0; i < range->count; i++)
1519         xv->values[i].f = range->min + i;
1520     }
1521   else
1522     {
1523       int width = var_get_width (xv->var);
1524       struct hmapx_node *node;
1525       const union value *iter;
1526       struct hmapx set;
1527
1528       hmapx_init (&set);
1529       for (size_t i = 0; i < xt->n_entries; i++)
1530         {
1531           const struct freq *te = xt->entries[i];
1532           const union value *value = &te->values[var_idx];
1533           size_t hash = value_hash (value, width, 0);
1534
1535           HMAPX_FOR_EACH_WITH_HASH (iter, node, hash, &set)
1536             if (value_equal (iter, value, width))
1537               goto next_entry;
1538
1539           hmapx_insert (&set, (union value *) value, hash);
1540
1541         next_entry: ;
1542         }
1543
1544       xv->n_values = hmapx_count (&set);
1545       xv->values = xnmalloc (xv->n_values, sizeof *xv->values);
1546       size_t i = 0;
1547       HMAPX_FOR_EACH (iter, node, &set)
1548         xv->values[i++] = *iter;
1549       hmapx_destroy (&set);
1550
1551       sort (xv->values, xv->n_values, sizeof *xv->values,
1552             descending ? compare_value_3way_inv : compare_value_3way,
1553             &width);
1554     }
1555 }
1556
1557 static void
1558 free_var_values (const struct crosstabulation *xt, int var_idx)
1559 {
1560   struct xtab_var *xv = &xt->vars[var_idx];
1561   free (xv->values);
1562   xv->values = NULL;
1563   xv->n_values = 0;
1564 }
1565
1566 /* Displays the crosstabulation table. */
1567 static void
1568 display_crosstabulation (struct crosstabs_proc *proc,
1569                          struct crosstabulation *xt, struct pivot_table *table,
1570                          size_t crs_leaves[CRS_CL_count])
1571 {
1572   size_t n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
1573   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
1574
1575   size_t *indexes = xnmalloc (table->n_dimensions, sizeof *indexes);
1576   assert (xt->n_vars == 2);
1577   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1578     indexes[i + 3] = xt->const_indexes[i];
1579
1580   /* Put in the actual cells. */
1581   double *mp = xt->mat;
1582   for (size_t r = 0; r < n_rows; r++)
1583     {
1584       if (!xt->row_tot[r] && proc->mode != INTEGER)
1585         continue;
1586
1587       indexes[ROW_VAR + 1] = r;
1588       for (size_t c = 0; c < n_cols; c++)
1589         {
1590           if (!xt->col_tot[c] && proc->mode != INTEGER)
1591             continue;
1592
1593           indexes[COL_VAR + 1] = c;
1594
1595           double expected_value = xt->row_tot[r] * xt->col_tot[c] / xt->total;
1596           double residual = *mp - expected_value;
1597           double sresidual = residual / sqrt (expected_value);
1598           double asresidual = (sresidual
1599                                * (1. - xt->row_tot[r] / xt->total)
1600                                * (1. - xt->col_tot[c] / xt->total));
1601           double entries[] = {
1602             [CRS_CL_COUNT] = *mp,
1603             [CRS_CL_ROW] = *mp / xt->row_tot[r] * 100.,
1604             [CRS_CL_COLUMN] = *mp / xt->col_tot[c] * 100.,
1605             [CRS_CL_TOTAL] = *mp / xt->total * 100.,
1606             [CRS_CL_EXPECTED] = expected_value,
1607             [CRS_CL_RESIDUAL] = residual,
1608             [CRS_CL_SRESIDUAL] = sresidual,
1609             [CRS_CL_ASRESIDUAL] = asresidual,
1610           };
1611           for (size_t i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1612             {
1613               int cell = proc->a_cells[i];
1614               indexes[0] = crs_leaves[cell];
1615               pivot_table_put (table, indexes, table->n_dimensions,
1616                                pivot_value_new_number (entries[cell]));
1617             }
1618
1619           mp++;
1620         }
1621     }
1622
1623   /* Row totals. */
1624   for (size_t r = 0; r < n_rows; r++)
1625     {
1626       if (!xt->row_tot[r] && proc->mode != INTEGER)
1627         continue;
1628
1629       double expected_value = xt->row_tot[r] / xt->total;
1630       double entries[] = {
1631         [CRS_CL_COUNT] = xt->row_tot[r],
1632         [CRS_CL_ROW] = 100.0,
1633         [CRS_CL_COLUMN] = expected_value * 100.,
1634         [CRS_CL_TOTAL] = expected_value * 100.,
1635         [CRS_CL_EXPECTED] = expected_value,
1636         [CRS_CL_RESIDUAL] = SYSMIS,
1637         [CRS_CL_SRESIDUAL] = SYSMIS,
1638         [CRS_CL_ASRESIDUAL] = SYSMIS,
1639       };
1640       for (size_t i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1641         {
1642           int cell = proc->a_cells[i];
1643           double entry = entries[cell];
1644           if (entry != SYSMIS)
1645             {
1646               indexes[ROW_VAR + 1] = r;
1647               indexes[COL_VAR + 1] = n_cols;
1648               indexes[0] = crs_leaves[cell];
1649               pivot_table_put (table, indexes, table->n_dimensions,
1650                                pivot_value_new_number (entry));
1651             }
1652         }
1653     }
1654
1655   for (size_t c = 0; c <= n_cols; c++)
1656     {
1657       if (c < n_cols && !xt->col_tot[c] && proc->mode != INTEGER)
1658         continue;
1659
1660       double ct = c < n_cols ? xt->col_tot[c] : xt->total;
1661       double expected_value = ct / xt->total;
1662       double entries[] = {
1663         [CRS_CL_COUNT] = ct,
1664         [CRS_CL_ROW] = expected_value * 100.0,
1665         [CRS_CL_COLUMN] = 100.0,
1666         [CRS_CL_TOTAL] = expected_value * 100.,
1667         [CRS_CL_EXPECTED] = expected_value,
1668         [CRS_CL_RESIDUAL] = SYSMIS,
1669         [CRS_CL_SRESIDUAL] = SYSMIS,
1670         [CRS_CL_ASRESIDUAL] = SYSMIS,
1671       };
1672       for (size_t i = 0; i < proc->n_cells; i++)
1673         {
1674           int cell = proc->a_cells[i];
1675           double entry = entries[cell];
1676           if (entry != SYSMIS)
1677             {
1678               indexes[ROW_VAR + 1] = n_rows;
1679               indexes[COL_VAR + 1] = c;
1680               indexes[0] = crs_leaves[cell];
1681               pivot_table_put (table, indexes, table->n_dimensions,
1682                                pivot_value_new_number (entry));
1683             }
1684         }
1685     }
1686
1687   free (indexes);
1688 }
1689
1690 static void calc_r (struct crosstabulation *,
1691                     double *XT, double *Y, double *, double *, double *);
1692 static void calc_chisq (struct crosstabulation *,
1693                         double[N_CHISQ], int[N_CHISQ], double *, double *);
1694
1695 /* Display chi-square statistics. */
1696 static void
1697 display_chisq (struct crosstabulation *xt, struct pivot_table *chisq)
1698 {
1699   double chisq_v[N_CHISQ];
1700   double fisher1, fisher2;
1701   int df[N_CHISQ];
1702   calc_chisq (xt, chisq_v, df, &fisher1, &fisher2);
1703
1704   size_t *indexes = xnmalloc (chisq->n_dimensions, sizeof *indexes);
1705   assert (xt->n_vars == 2);
1706   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1707     indexes[i + 2] = xt->const_indexes[i];
1708   for (int i = 0; i < N_CHISQ; i++)
1709     {
1710       indexes[0] = i;
1711
1712       double entries[5] = { SYSMIS, SYSMIS, SYSMIS, SYSMIS, SYSMIS };
1713       if (i == 2)
1714         {
1715           entries[3] = fisher2;
1716           entries[4] = fisher1;
1717         }
1718       else if (chisq_v[i] != SYSMIS)
1719         {
1720           entries[0] = chisq_v[i];
1721           entries[1] = df[i];
1722           entries[2] = gsl_cdf_chisq_Q (chisq_v[i], df[i]);
1723         }
1724
1725       for (size_t j = 0; j < sizeof entries / sizeof *entries; j++)
1726         if (entries[j] != SYSMIS)
1727           {
1728             indexes[1] = j;
1729             pivot_table_put (chisq, indexes, chisq->n_dimensions,
1730                              pivot_value_new_number (entries[j]));
1731         }
1732     }
1733
1734   indexes[0] = 5;
1735   indexes[1] = 0;
1736   pivot_table_put (chisq, indexes, chisq->n_dimensions,
1737                    pivot_value_new_number (xt->total));
1738
1739   free (indexes);
1740 }
1741
1742 static int calc_symmetric (struct crosstabs_proc *, struct crosstabulation *,
1743                            double[N_SYMMETRIC], double[N_SYMMETRIC],
1744                            double[N_SYMMETRIC],
1745                            double[3], double[3], double[3]);
1746
1747 /* Display symmetric measures. */
1748 static void
1749 display_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct crosstabulation *xt,
1750                    struct pivot_table *sym)
1751 {
1752   double sym_v[N_SYMMETRIC], sym_ase[N_SYMMETRIC], sym_t[N_SYMMETRIC];
1753   double somers_d_v[3], somers_d_ase[3], somers_d_t[3];
1754
1755   if (!calc_symmetric (proc, xt, sym_v, sym_ase, sym_t,
1756                        somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
1757     return;
1758
1759   size_t *indexes = xnmalloc (sym->n_dimensions, sizeof *indexes);
1760   assert (xt->n_vars == 2);
1761   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1762     indexes[i + 2] = xt->const_indexes[i];
1763
1764   for (int i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
1765     {
1766       if (sym_v[i] == SYSMIS)
1767         continue;
1768
1769       indexes[1] = i;
1770
1771       double entries[] = { sym_v[i], sym_ase[i], sym_t[i] };
1772       for (size_t j = 0; j < sizeof entries / sizeof *entries; j++)
1773         if (entries[j] != SYSMIS)
1774           {
1775             indexes[0] = j;
1776             pivot_table_put (sym, indexes, sym->n_dimensions,
1777                              pivot_value_new_number (entries[j]));
1778           }
1779     }
1780
1781   indexes[1] = N_SYMMETRIC;
1782   indexes[0] = 0;
1783   struct pivot_value *total = pivot_value_new_number (xt->total);
1784   pivot_value_set_rc (sym, total, PIVOT_RC_COUNT);
1785   pivot_table_put (sym, indexes, sym->n_dimensions, total);
1786
1787   free (indexes);
1788 }
1789
1790 static bool calc_risk (struct crosstabulation *,
1791                        double[], double[], double[], union value *,
1792                        double *);
1793
1794 /* Display risk estimate. */
1795 static void
1796 display_risk (struct crosstabulation *xt, struct pivot_table *risk,
1797               struct pivot_dimension *risk_statistics)
1798 {
1799   double risk_v[3], lower[3], upper[3], n_valid;
1800   union value c[2];
1801   if (!calc_risk (xt, risk_v, upper, lower, c, &n_valid))
1802     return;
1803
1804   size_t *indexes = xnmalloc (risk->n_dimensions, sizeof *indexes);
1805   assert (xt->n_vars == 2);
1806   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1807     indexes[i + 2] = xt->const_indexes[i];
1808
1809   for (int i = 0; i < 3; i++)
1810     {
1811       const struct variable *cv = xt->vars[COL_VAR].var;
1812       const struct variable *rv = xt->vars[ROW_VAR].var;
1813
1814       if (risk_v[i] == SYSMIS)
1815         continue;
1816
1817       struct string label = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1818       switch (i)
1819         {
1820         case 0:
1821           ds_put_format (&label, _("Odds Ratio for %s"), var_to_string (rv));
1822           ds_put_cstr (&label, " (");
1823           var_append_value_name (rv, &c[0], &label);
1824           ds_put_cstr (&label, " / ");
1825           var_append_value_name (rv, &c[1], &label);
1826           ds_put_cstr (&label, ")");
1827           break;
1828         case 1:
1829         case 2:
1830           ds_put_format (&label, _("For cohort %s = "), var_to_string (cv));
1831           var_append_value_name (cv, &xt->vars[ROW_VAR].values[i - 1], &label);
1832           break;
1833         }
1834
1835       indexes[1] = pivot_category_create_leaf (
1836         risk_statistics->root,
1837         pivot_value_new_user_text_nocopy (ds_steal_cstr (&label)));
1838
1839       double entries[] = { risk_v[i], lower[i], upper[i] };
1840       for (size_t j = 0; j < sizeof entries / sizeof *entries; j++)
1841         {
1842           indexes[0] = j;
1843           pivot_table_put (risk, indexes, risk->n_dimensions,
1844                            pivot_value_new_number (entries[i]));
1845         }
1846     }
1847   indexes[1] = pivot_category_create_leaf (
1848     risk_statistics->root,
1849     pivot_value_new_text (N_("N of Valid Cases")));
1850   indexes[0] = 0;
1851   pivot_table_put (risk, indexes, risk->n_dimensions,
1852                    pivot_value_new_number (n_valid));
1853   free (indexes);
1854 }
1855
1856 static int calc_directional (struct crosstabs_proc *, struct crosstabulation *,
1857                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL],
1858                              double[N_DIRECTIONAL], double[N_DIRECTIONAL]);
1859
1860 /* Display directional measures. */
1861 static void
1862 display_directional (struct crosstabs_proc *proc,
1863                      struct crosstabulation *xt, struct pivot_table *direct)
1864 {
1865   double direct_v[N_DIRECTIONAL];
1866   double direct_ase[N_DIRECTIONAL];
1867   double direct_t[N_DIRECTIONAL];
1868   double sig[N_DIRECTIONAL];
1869   if (!calc_directional (proc, xt, direct_v, direct_ase, direct_t, sig))
1870     return;
1871
1872   size_t *indexes = xnmalloc (direct->n_dimensions, sizeof *indexes);
1873   assert (xt->n_vars == 2);
1874   for (size_t i = 0; i < xt->n_consts; i++)
1875     indexes[i + 2] = xt->const_indexes[i];
1876
1877   for (int i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
1878     {
1879       if (direct_v[i] == SYSMIS)
1880         continue;
1881
1882       indexes[1] = i;
1883
1884       double entries[] = {
1885         direct_v[i], direct_ase[i], direct_t[i], sig[i],
1886       };
1887       for (size_t j = 0; j < sizeof entries / sizeof *entries; j++)
1888         if (entries[j] != SYSMIS)
1889           {
1890             indexes[0] = j;
1891             pivot_table_put (direct, indexes, direct->n_dimensions,
1892                              pivot_value_new_number (entries[j]));
1893           }
1894     }
1895
1896   free (indexes);
1897 }
1898 \f
1899 /* Statistical calculations. */
1900
1901 /* Returns the value of the logarithm of gamma (factorial) function for an integer
1902    argument XT. */
1903 static double
1904 log_gamma_int (double xt)
1905 {
1906   double r = 0;
1907   int i;
1908
1909   for (i = 2; i < xt; i++)
1910     r += log(i);
1911
1912   return r;
1913 }
1914
1915 /* Calculate P_r as specified in _SPSS Statistical Algorithms_,
1916    Appendix 5. */
1917 static inline double
1918 Pr (int a, int b, int c, int d)
1919 {
1920   return exp (log_gamma_int (a + b + 1.) -  log_gamma_int (a + 1.)
1921             + log_gamma_int (c + d + 1.) - log_gamma_int (b + 1.)
1922             + log_gamma_int (a + c + 1.) - log_gamma_int (c + 1.)
1923             + log_gamma_int (b + d + 1.) - log_gamma_int (d + 1.)
1924             - log_gamma_int (a + b + c + d + 1.));
1925 }
1926
1927 /* Swap the contents of A and B. */
1928 static inline void
1929 swap (int *a, int *b)
1930 {
1931   int t = *a;
1932   *a = *b;
1933   *b = t;
1934 }
1935
1936 /* Calculate significance for Fisher's exact test as specified in
1937    _SPSS Statistical Algorithms_, Appendix 5. */
1938 static void
1939 calc_fisher (int a, int b, int c, int d, double *fisher1, double *fisher2)
1940 {
1941   int xt;
1942   double pn1;
1943
1944   if (MIN (c, d) < MIN (a, b))
1945     swap (&a, &c), swap (&b, &d);
1946   if (MIN (b, d) < MIN (a, c))
1947     swap (&a, &b), swap (&c, &d);
1948   if (b * c < a * d)
1949     {
1950       if (b < c)
1951         swap (&a, &b), swap (&c, &d);
1952       else
1953         swap (&a, &c), swap (&b, &d);
1954     }
1955
1956   pn1 = Pr (a, b, c, d);
1957   *fisher1 = pn1;
1958   for (xt = 1; xt <= a; xt++)
1959     {
1960       *fisher1 += Pr (a - xt, b + xt, c + xt, d - xt);
1961     }
1962
1963   *fisher2 = *fisher1;
1964
1965   for (xt = 1; xt <= b; xt++)
1966     {
1967       double p = Pr (a + xt, b - xt, c - xt, d + xt);
1968       if (p < pn1)
1969         *fisher2 += p;
1970     }
1971 }
1972
1973 /* Calculates chi-squares into CHISQ.  MAT is a matrix with N_COLS
1974    columns with values COLS and N_ROWS rows with values ROWS.  Values
1975    in the matrix sum to xt->total. */
1976 static void
1977 calc_chisq (struct crosstabulation *xt,
1978             double chisq[N_CHISQ], int df[N_CHISQ],
1979             double *fisher1, double *fisher2)
1980 {
1981   chisq[0] = chisq[1] = 0.;
1982   chisq[2] = chisq[3] = chisq[4] = SYSMIS;
1983   *fisher1 = *fisher2 = SYSMIS;
1984
1985   df[0] = df[1] = (xt->ns_cols - 1) * (xt->ns_rows - 1);
1986
1987   if (xt->ns_rows <= 1 || xt->ns_cols <= 1)
1988     {
1989       chisq[0] = chisq[1] = SYSMIS;
1990       return;
1991     }
1992
1993   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
1994   FOR_EACH_POPULATED_ROW (r, xt)
1995     FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (c, xt)
1996       {
1997         const double expected = xt->row_tot[r] * xt->col_tot[c] / xt->total;
1998         const double freq = xt->mat[n_cols * r + c];
1999         const double residual = freq - expected;
2000
2001         chisq[0] += residual * residual / expected;
2002         if (freq)
2003           chisq[1] += freq * log (expected / freq);
2004       }
2005
2006   if (chisq[0] == 0.)
2007     chisq[0] = SYSMIS;
2008
2009   if (chisq[1] != 0.)
2010     chisq[1] *= -2.;
2011   else
2012     chisq[1] = SYSMIS;
2013
2014   /* Calculate Yates and Fisher exact test. */
2015   if (xt->ns_cols == 2 && xt->ns_rows == 2)
2016     {
2017       double f11, f12, f21, f22;
2018
2019       {
2020         int nz_cols[2];
2021
2022         int j = 0;
2023         FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (c, xt)
2024           {
2025             nz_cols[j++] = c;
2026             if (j == 2)
2027               break;
2028           }
2029         assert (j == 2);
2030
2031         f11 = xt->mat[nz_cols[0]];
2032         f12 = xt->mat[nz_cols[1]];
2033         f21 = xt->mat[nz_cols[0] + n_cols];
2034         f22 = xt->mat[nz_cols[1] + n_cols];
2035       }
2036
2037       /* Yates. */
2038       {
2039         const double xt_ = fabs (f11 * f22 - f12 * f21) - 0.5 * xt->total;
2040
2041         if (xt_ > 0.)
2042           chisq[3] = (xt->total * pow2 (xt_)
2043                       / (f11 + f12) / (f21 + f22)
2044                       / (f11 + f21) / (f12 + f22));
2045         else
2046           chisq[3] = 0.;
2047
2048         df[3] = 1.;
2049       }
2050
2051       /* Fisher. */
2052       calc_fisher (f11 + .5, f12 + .5, f21 + .5, f22 + .5, fisher1, fisher2);
2053     }
2054
2055   /* Calculate Mantel-Haenszel. */
2056   if (var_is_numeric (xt->vars[ROW_VAR].var)
2057       && var_is_numeric (xt->vars[COL_VAR].var))
2058     {
2059       double r, ase_0, ase_1;
2060       calc_r (xt, (double *) xt->vars[ROW_VAR].values,
2061               (double *) xt->vars[COL_VAR].values,
2062               &r, &ase_0, &ase_1);
2063
2064       chisq[4] = (xt->total - 1.) * r * r;
2065       df[4] = 1;
2066     }
2067 }
2068
2069 /* Calculate the value of Pearson's r.  r is stored into R, its T value into
2070    T, and standard error into ERROR.  The row and column values must be
2071    passed in XT and Y. */
2072 static void
2073 calc_r (struct crosstabulation *xt,
2074         double *XT, double *Y, double *r, double *t, double *error)
2075 {
2076   size_t n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
2077   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
2078   double SX, SY, S, T;
2079   double Xbar, Ybar;
2080   double sum_XYf, sum_X2Y2f;
2081   double sum_Xr, sum_X2r;
2082   double sum_Yc, sum_Y2c;
2083   int i, j;
2084
2085   for (sum_X2Y2f = sum_XYf = 0., i = 0; i < n_rows; i++)
2086     for (j = 0; j < n_cols; j++)
2087       {
2088         double fij = xt->mat[j + i * n_cols];
2089         double product = XT[i] * Y[j];
2090         double temp = fij * product;
2091         sum_XYf += temp;
2092         sum_X2Y2f += temp * product;
2093       }
2094
2095   for (sum_Xr = sum_X2r = 0., i = 0; i < n_rows; i++)
2096     {
2097       sum_Xr += XT[i] * xt->row_tot[i];
2098       sum_X2r += pow2 (XT[i]) * xt->row_tot[i];
2099     }
2100   Xbar = sum_Xr / xt->total;
2101
2102   for (sum_Yc = sum_Y2c = 0., i = 0; i < n_cols; i++)
2103     {
2104       sum_Yc += Y[i] * xt->col_tot[i];
2105       sum_Y2c += Y[i] * Y[i] * xt->col_tot[i];
2106     }
2107   Ybar = sum_Yc / xt->total;
2108
2109   S = sum_XYf - sum_Xr * sum_Yc / xt->total;
2110   SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / xt->total;
2111   SY = sum_Y2c - pow2 (sum_Yc) / xt->total;
2112   T = sqrt (SX * SY);
2113   *r = S / T;
2114   *t = *r / sqrt (1 - pow2 (*r)) * sqrt (xt->total - 2);
2115
2116   {
2117     double s, c, y, t;
2118
2119     for (s = c = 0., i = 0; i < n_rows; i++)
2120       for (j = 0; j < n_cols; j++)
2121         {
2122           double Xresid, Yresid;
2123           double temp;
2124
2125           Xresid = XT[i] - Xbar;
2126           Yresid = Y[j] - Ybar;
2127           temp = (T * Xresid * Yresid
2128                   - ((S / (2. * T))
2129                      * (Xresid * Xresid * SY + Yresid * Yresid * SX)));
2130           y = xt->mat[j + i * n_cols] * temp * temp - c;
2131           t = s + y;
2132           c = (t - s) - y;
2133           s = t;
2134         }
2135     *error = sqrt (s) / (T * T);
2136   }
2137 }
2138
2139 /* Calculate symmetric statistics and their asymptotic standard
2140    errors.  Returns 0 if none could be calculated. */
2141 static int
2142 calc_symmetric (struct crosstabs_proc *proc, struct crosstabulation *xt,
2143                 double v[N_SYMMETRIC], double ase[N_SYMMETRIC],
2144                 double t[N_SYMMETRIC],
2145                 double somers_d_v[3], double somers_d_ase[3],
2146                 double somers_d_t[3])
2147 {
2148   size_t n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
2149   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
2150   int q, i;
2151
2152   q = MIN (xt->ns_rows, xt->ns_cols);
2153   if (q <= 1)
2154     return 0;
2155
2156   for (i = 0; i < N_SYMMETRIC; i++)
2157     v[i] = ase[i] = t[i] = SYSMIS;
2158
2159   /* Phi, Cramer's V, contingency coefficient. */
2160   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_PHI) | (1u << CRS_ST_CC)))
2161     {
2162       double Xp = 0.;   /* Pearson chi-square. */
2163
2164       FOR_EACH_POPULATED_ROW (r, xt)
2165         FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (c, xt)
2166           {
2167             double expected = xt->row_tot[r] * xt->col_tot[c] / xt->total;
2168             double freq = xt->mat[n_cols * r + c];
2169             double residual = freq - expected;
2170
2171             Xp += residual * residual / expected;
2172           }
2173
2174       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_PHI))
2175         {
2176           v[0] = sqrt (Xp / xt->total);
2177           v[1] = sqrt (Xp / (xt->total * (q - 1)));
2178         }
2179       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CC))
2180         v[2] = sqrt (Xp / (Xp + xt->total));
2181     }
2182
2183   if (proc->statistics & ((1u << CRS_ST_BTAU) | (1u << CRS_ST_CTAU)
2184                           | (1u << CRS_ST_GAMMA) | (1u << CRS_ST_D)))
2185     {
2186       double *cum;
2187       double Dr, Dc;
2188       double P, Q;
2189       double btau_cum, ctau_cum, gamma_cum, d_yx_cum, d_xy_cum;
2190       double btau_var;
2191       int r, c;
2192
2193       Dr = Dc = pow2 (xt->total);
2194       for (r = 0; r < n_rows; r++)
2195         Dr -= pow2 (xt->row_tot[r]);
2196       for (c = 0; c < n_cols; c++)
2197         Dc -= pow2 (xt->col_tot[c]);
2198
2199       cum = xnmalloc (n_cols * n_rows, sizeof *cum);
2200       for (c = 0; c < n_cols; c++)
2201         {
2202           double ct = 0.;
2203
2204           for (r = 0; r < n_rows; r++)
2205             cum[c + r * n_cols] = ct += xt->mat[c + r * n_cols];
2206         }
2207
2208       /* P and Q. */
2209       {
2210         int i, j;
2211         double Cij, Dij;
2212
2213         P = Q = 0.;
2214         for (i = 0; i < n_rows; i++)
2215           {
2216             Cij = Dij = 0.;
2217
2218             for (j = 1; j < n_cols; j++)
2219               Cij += xt->col_tot[j] - cum[j + i * n_cols];
2220
2221             if (i > 0)
2222               for (j = 1; j < n_cols; j++)
2223                 Dij += cum[j + (i - 1) * n_cols];
2224
2225             for (j = 0;;)
2226               {
2227                 double fij = xt->mat[j + i * n_cols];
2228                 P += fij * Cij;
2229                 Q += fij * Dij;
2230
2231                 if (++j == n_cols)
2232                   break;
2233                 assert (j < n_cols);
2234
2235                 Cij -= xt->col_tot[j] - cum[j + i * n_cols];
2236                 Dij += xt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * n_cols];
2237
2238                 if (i > 0)
2239                   {
2240                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * n_cols];
2241                     Dij -= cum[j + (i - 1) * n_cols];
2242                   }
2243               }
2244           }
2245       }
2246
2247       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2248         v[3] = (P - Q) / sqrt (Dr * Dc);
2249       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2250         v[4] = (q * (P - Q)) / (pow2 (xt->total) * (q - 1));
2251       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2252         v[5] = (P - Q) / (P + Q);
2253
2254       /* ASE for tau-b, tau-c, gamma.  Calculations could be
2255          eliminated here, at expense of memory.  */
2256       {
2257         int i, j;
2258         double Cij, Dij;
2259
2260         btau_cum = ctau_cum = gamma_cum = d_yx_cum = d_xy_cum = 0.;
2261         for (i = 0; i < n_rows; i++)
2262           {
2263             Cij = Dij = 0.;
2264
2265             for (j = 1; j < n_cols; j++)
2266               Cij += xt->col_tot[j] - cum[j + i * n_cols];
2267
2268             if (i > 0)
2269               for (j = 1; j < n_cols; j++)
2270                 Dij += cum[j + (i - 1) * n_cols];
2271
2272             for (j = 0;;)
2273               {
2274                 double fij = xt->mat[j + i * n_cols];
2275
2276                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2277                   {
2278                     const double temp = (2. * sqrt (Dr * Dc) * (Cij - Dij)
2279                                          + v[3] * (xt->row_tot[i] * Dc
2280                                                    + xt->col_tot[j] * Dr));
2281                     btau_cum += fij * temp * temp;
2282                   }
2283
2284                 {
2285                   const double temp = Cij - Dij;
2286                   ctau_cum += fij * temp * temp;
2287                 }
2288
2289                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2290                   {
2291                     const double temp = Q * Cij - P * Dij;
2292                     gamma_cum += fij * temp * temp;
2293                   }
2294
2295                 if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2296                   {
2297                     d_yx_cum += fij * pow2 (Dr * (Cij - Dij)
2298                                             - (P - Q) * (xt->total - xt->row_tot[i]));
2299                     d_xy_cum += fij * pow2 (Dc * (Dij - Cij)
2300                                             - (Q - P) * (xt->total - xt->col_tot[j]));
2301                   }
2302
2303                 if (++j == n_cols)
2304                   break;
2305                 assert (j < n_cols);
2306
2307                 Cij -= xt->col_tot[j] - cum[j + i * n_cols];
2308                 Dij += xt->col_tot[j - 1] - cum[j - 1 + i * n_cols];
2309
2310                 if (i > 0)
2311                   {
2312                     Cij += cum[j - 1 + (i - 1) * n_cols];
2313                     Dij -= cum[j + (i - 1) * n_cols];
2314                   }
2315               }
2316           }
2317       }
2318
2319       btau_var = ((btau_cum
2320                    - (xt->total * pow2 (xt->total * (P - Q) / sqrt (Dr * Dc) * (Dr + Dc))))
2321                   / pow2 (Dr * Dc));
2322       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_BTAU))
2323         {
2324           ase[3] = sqrt (btau_var);
2325           t[3] = v[3] / (2 * sqrt ((ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / xt->total)
2326                                    / (Dr * Dc)));
2327         }
2328       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CTAU))
2329         {
2330           ase[4] = ((2 * q / ((q - 1) * pow2 (xt->total)))
2331                     * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / xt->total));
2332           t[4] = v[4] / ase[4];
2333         }
2334       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_GAMMA))
2335         {
2336           ase[5] = ((4. / ((P + Q) * (P + Q))) * sqrt (gamma_cum));
2337           t[5] = v[5] / (2. / (P + Q)
2338                          * sqrt (ctau_cum - (P - Q) * (P - Q) / xt->total));
2339         }
2340       if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2341         {
2342           somers_d_v[0] = (P - Q) / (.5 * (Dc + Dr));
2343           somers_d_ase[0] = SYSMIS;
2344           somers_d_t[0] = (somers_d_v[0]
2345                            / (4 / (Dc + Dr)
2346                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / xt->total)));
2347           somers_d_v[1] = (P - Q) / Dc;
2348           somers_d_ase[1] = 2. / pow2 (Dc) * sqrt (d_xy_cum);
2349           somers_d_t[1] = (somers_d_v[1]
2350                            / (2. / Dc
2351                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / xt->total)));
2352           somers_d_v[2] = (P - Q) / Dr;
2353           somers_d_ase[2] = 2. / pow2 (Dr) * sqrt (d_yx_cum);
2354           somers_d_t[2] = (somers_d_v[2]
2355                            / (2. / Dr
2356                               * sqrt (ctau_cum - pow2 (P - Q) / xt->total)));
2357         }
2358
2359       free (cum);
2360     }
2361
2362   /* Spearman correlation, Pearson's r. */
2363   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_CORR))
2364     {
2365       double *R = xmalloc (sizeof *R * n_rows);
2366       double *C = xmalloc (sizeof *C * n_cols);
2367
2368       {
2369         double y, t, c = 0., s = 0.;
2370         int i = 0;
2371
2372         for (;;)
2373           {
2374             R[i] = s + (xt->row_tot[i] + 1.) / 2.;
2375             y = xt->row_tot[i] - c;
2376             t = s + y;
2377             c = (t - s) - y;
2378             s = t;
2379             if (++i == n_rows)
2380               break;
2381             assert (i < n_rows);
2382           }
2383       }
2384
2385       {
2386         double y, t, c = 0., s = 0.;
2387         int j = 0;
2388
2389         for (;;)
2390           {
2391             C[j] = s + (xt->col_tot[j] + 1.) / 2;
2392             y = xt->col_tot[j] - c;
2393             t = s + y;
2394             c = (t - s) - y;
2395             s = t;
2396             if (++j == n_cols)
2397               break;
2398             assert (j < n_cols);
2399           }
2400       }
2401
2402       calc_r (xt, R, C, &v[6], &t[6], &ase[6]);
2403
2404       free (R);
2405       free (C);
2406
2407       calc_r (xt, (double *) xt->vars[ROW_VAR].values,
2408               (double *) xt->vars[COL_VAR].values,
2409               &v[7], &t[7], &ase[7]);
2410     }
2411
2412   /* Cohen's kappa. */
2413   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_KAPPA) && xt->ns_rows == xt->ns_cols)
2414     {
2415       double ase_under_h0;
2416       double sum_fii, sum_rici, sum_fiiri_ci, sum_fijri_ci2, sum_riciri_ci;
2417       int i, j;
2418
2419       for (sum_fii = sum_rici = sum_fiiri_ci = sum_riciri_ci = 0., i = j = 0;
2420            i < xt->ns_rows; i++, j++)
2421         {
2422           double prod, sum;
2423
2424           while (xt->col_tot[j] == 0.)
2425             j++;
2426
2427           prod = xt->row_tot[i] * xt->col_tot[j];
2428           sum = xt->row_tot[i] + xt->col_tot[j];
2429
2430           sum_fii += xt->mat[j + i * n_cols];
2431           sum_rici += prod;
2432           sum_fiiri_ci += xt->mat[j + i * n_cols] * sum;
2433           sum_riciri_ci += prod * sum;
2434         }
2435       for (sum_fijri_ci2 = 0., i = 0; i < xt->ns_rows; i++)
2436         for (j = 0; j < xt->ns_cols; j++)
2437           {
2438             double sum = xt->row_tot[i] + xt->col_tot[j];
2439             sum_fijri_ci2 += xt->mat[j + i * n_cols] * sum * sum;
2440           }
2441
2442       v[8] = (xt->total * sum_fii - sum_rici) / (pow2 (xt->total) - sum_rici);
2443
2444       ase_under_h0 = sqrt ((pow2 (xt->total) * sum_rici
2445                             + sum_rici * sum_rici
2446                             - xt->total * sum_riciri_ci)
2447                            / (xt->total * (pow2 (xt->total) - sum_rici) * (pow2 (xt->total) - sum_rici)));
2448
2449       ase[8] = sqrt (xt->total * (((sum_fii * (xt->total - sum_fii))
2450                                 / pow2 (pow2 (xt->total) - sum_rici))
2451                                + ((2. * (xt->total - sum_fii)
2452                                    * (2. * sum_fii * sum_rici
2453                                       - xt->total * sum_fiiri_ci))
2454                                   / pow3 (pow2 (xt->total) - sum_rici))
2455                                + (pow2 (xt->total - sum_fii)
2456                                   * (xt->total * sum_fijri_ci2 - 4.
2457                                      * sum_rici * sum_rici)
2458                                   / pow4 (pow2 (xt->total) - sum_rici))));
2459
2460       t[8] = v[8] / ase_under_h0;
2461     }
2462
2463   return 1;
2464 }
2465
2466 /* Calculate risk estimate. */
2467 static bool
2468 calc_risk (struct crosstabulation *xt,
2469            double *value, double *upper, double *lower, union value *c,
2470            double *n_valid)
2471 {
2472   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
2473   double f11, f12, f21, f22;
2474   double v;
2475
2476   for (int i = 0; i < 3; i++)
2477     value[i] = upper[i] = lower[i] = SYSMIS;
2478
2479   if (xt->ns_rows != 2 || xt->ns_cols != 2)
2480     return false;
2481
2482   {
2483     /* Find populated columns. */
2484     int nz_cols[2];
2485     int n = 0;
2486     FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (c, xt)
2487       nz_cols[n++] = c;
2488     assert (n == 2);
2489
2490     /* Find populated rows. */
2491     int nz_rows[2];
2492     n = 0;
2493     FOR_EACH_POPULATED_ROW (r, xt)
2494       nz_rows[n++] = r;
2495     assert (n == 2);
2496
2497     f11 = xt->mat[nz_cols[0] + n_cols * nz_rows[0]];
2498     f12 = xt->mat[nz_cols[1] + n_cols * nz_rows[0]];
2499     f21 = xt->mat[nz_cols[0] + n_cols * nz_rows[1]];
2500     f22 = xt->mat[nz_cols[1] + n_cols * nz_rows[1]];
2501     *n_valid = f11 + f12 + f21 + f22;
2502
2503     c[0] = xt->vars[COL_VAR].values[nz_cols[0]];
2504     c[1] = xt->vars[COL_VAR].values[nz_cols[1]];
2505   }
2506
2507   value[0] = (f11 * f22) / (f12 * f21);
2508   v = sqrt (1. / f11 + 1. / f12 + 1. / f21 + 1. / f22);
2509   lower[0] = value[0] * exp (-1.960 * v);
2510   upper[0] = value[0] * exp (1.960 * v);
2511
2512   value[1] = (f11 * (f21 + f22)) / (f21 * (f11 + f12));
2513   v = sqrt ((f12 / (f11 * (f11 + f12)))
2514             + (f22 / (f21 * (f21 + f22))));
2515   lower[1] = value[1] * exp (-1.960 * v);
2516   upper[1] = value[1] * exp (1.960 * v);
2517
2518   value[2] = (f12 * (f21 + f22)) / (f22 * (f11 + f12));
2519   v = sqrt ((f11 / (f12 * (f11 + f12)))
2520             + (f21 / (f22 * (f21 + f22))));
2521   lower[2] = value[2] * exp (-1.960 * v);
2522   upper[2] = value[2] * exp (1.960 * v);
2523
2524   return true;
2525 }
2526
2527 /* Calculate directional measures. */
2528 static int
2529 calc_directional (struct crosstabs_proc *proc, struct crosstabulation *xt,
2530                   double v[N_DIRECTIONAL], double ase[N_DIRECTIONAL],
2531                   double t[N_DIRECTIONAL], double sig[N_DIRECTIONAL])
2532 {
2533   size_t n_rows = xt->vars[ROW_VAR].n_values;
2534   size_t n_cols = xt->vars[COL_VAR].n_values;
2535   for (int i = 0; i < N_DIRECTIONAL; i++)
2536     v[i] = ase[i] = t[i] = sig[i] = SYSMIS;
2537
2538   /* Lambda. */
2539   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_LAMBDA))
2540     {
2541       /* Find maximum for each row and their sum. */
2542       double *fim = xnmalloc (n_rows, sizeof *fim);
2543       int *fim_index = xnmalloc (n_rows, sizeof *fim_index);
2544       double sum_fim = 0.0;
2545       for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2546         {
2547           double max = xt->mat[i * n_cols];
2548           int index = 0;
2549
2550           for (int j = 1; j < n_cols; j++)
2551             if (xt->mat[j + i * n_cols] > max)
2552               {
2553                 max = xt->mat[j + i * n_cols];
2554                 index = j;
2555               }
2556
2557           fim[i] = max;
2558           sum_fim += max;
2559           fim_index[i] = index;
2560         }
2561
2562       /* Find maximum for each column. */
2563       double *fmj = xnmalloc (n_cols, sizeof *fmj);
2564       int *fmj_index = xnmalloc (n_cols, sizeof *fmj_index);
2565       double sum_fmj = 0.0;
2566       for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2567         {
2568           double max = xt->mat[j];
2569           int index = 0;
2570
2571           for (int i = 1; i < n_rows; i++)
2572             if (xt->mat[j + i * n_cols] > max)
2573               {
2574                 max = xt->mat[j + i * n_cols];
2575                 index = i;
2576               }
2577
2578           fmj[j] = max;
2579           sum_fmj += max;
2580           fmj_index[j] = index;
2581         }
2582
2583       /* Find maximum row total. */
2584       double rm = xt->row_tot[0];
2585       int rm_index = 0;
2586       for (int i = 1; i < n_rows; i++)
2587         if (xt->row_tot[i] > rm)
2588           {
2589             rm = xt->row_tot[i];
2590             rm_index = i;
2591           }
2592
2593       /* Find maximum column total. */
2594       double cm = xt->col_tot[0];
2595       int cm_index = 0;
2596       for (int j = 1; j < n_cols; j++)
2597         if (xt->col_tot[j] > cm)
2598           {
2599             cm = xt->col_tot[j];
2600             cm_index = j;
2601           }
2602
2603       v[0] = (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / (2. * xt->total - rm - cm);
2604       v[1] = (sum_fmj - rm) / (xt->total - rm);
2605       v[2] = (sum_fim - cm) / (xt->total - cm);
2606
2607       /* ASE1 for Y given XT. */
2608       {
2609         double accum = 0.0;
2610         for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2611           if (cm_index == fim_index[i])
2612             accum += fim[i];
2613         ase[2] = sqrt ((xt->total - sum_fim) * (sum_fim + cm - 2. * accum)
2614                        / pow3 (xt->total - cm));
2615       }
2616
2617       /* ASE0 for Y given XT. */
2618       {
2619         double accum = 0.0;
2620         for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2621           if (cm_index != fim_index[i])
2622             accum += (xt->mat[i * n_cols + fim_index[i]]
2623                       + xt->mat[i * n_cols + cm_index]);
2624         t[2] = v[2] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fim - cm) / xt->total) / (xt->total - cm));
2625       }
2626
2627       /* ASE1 for XT given Y. */
2628       {
2629         double accum = 0.0;
2630         for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2631           if (rm_index == fmj_index[j])
2632             accum += fmj[j];
2633         ase[1] = sqrt ((xt->total - sum_fmj) * (sum_fmj + rm - 2. * accum)
2634                        / pow3 (xt->total - rm));
2635       }
2636
2637       /* ASE0 for XT given Y. */
2638       {
2639         double accum = 0.0;
2640         for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2641           if (rm_index != fmj_index[j])
2642             accum += (xt->mat[j + n_cols * fmj_index[j]]
2643                       + xt->mat[j + n_cols * rm_index]);
2644         t[1] = v[1] / (sqrt (accum - pow2 (sum_fmj - rm) / xt->total) / (xt->total - rm));
2645       }
2646
2647       /* Symmetric ASE0 and ASE1. */
2648       {
2649         double accum0 = 0.0;
2650         double accum1 = 0.0;
2651         for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2652           for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2653             {
2654               int temp0 = (fmj_index[j] == i) + (fim_index[i] == j);
2655               int temp1 = (i == rm_index) + (j == cm_index);
2656               accum0 += xt->mat[j + i * n_cols] * pow2 (temp0 - temp1);
2657               accum1 += (xt->mat[j + i * n_cols]
2658                          * pow2 (temp0 + (v[0] - 1.) * temp1));
2659             }
2660         ase[0] = sqrt (accum1 - 4. * xt->total * v[0] * v[0]) / (2. * xt->total - rm - cm);
2661         t[0] = v[0] / (sqrt (accum0 - pow2 (sum_fim + sum_fmj - cm - rm) / xt->total)
2662                        / (2. * xt->total - rm - cm));
2663       }
2664
2665       for (int i = 0; i < 3; i++)
2666         sig[i] = 2 * gsl_cdf_ugaussian_Q (t[i]);
2667
2668       free (fim);
2669       free (fim_index);
2670       free (fmj);
2671       free (fmj_index);
2672
2673       /* Tau. */
2674       {
2675         double sum_fij2_ri = 0.0;
2676         double sum_fij2_ci = 0.0;
2677         FOR_EACH_POPULATED_ROW (i, xt)
2678           FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (j, xt)
2679             {
2680               double temp = pow2 (xt->mat[j + i * n_cols]);
2681               sum_fij2_ri += temp / xt->row_tot[i];
2682               sum_fij2_ci += temp / xt->col_tot[j];
2683             }
2684
2685         double sum_ri2 = 0.0;
2686         for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2687           sum_ri2 += pow2 (xt->row_tot[i]);
2688
2689         double sum_cj2 = 0.0;
2690         for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2691           sum_cj2 += pow2 (xt->col_tot[j]);
2692
2693         v[3] = (xt->total * sum_fij2_ci - sum_ri2) / (pow2 (xt->total) - sum_ri2);
2694         v[4] = (xt->total * sum_fij2_ri - sum_cj2) / (pow2 (xt->total) - sum_cj2);
2695       }
2696     }
2697
2698   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_UC))
2699     {
2700       double UX = 0.0;
2701       FOR_EACH_POPULATED_ROW (i, xt)
2702         UX -= xt->row_tot[i] / xt->total * log (xt->row_tot[i] / xt->total);
2703
2704       double UY = 0.0;
2705       FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (j, xt)
2706         UY -= xt->col_tot[j] / xt->total * log (xt->col_tot[j] / xt->total);
2707
2708       double UXY = 0.0;
2709       double P = 0.0;
2710       for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2711         for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2712           {
2713             double entry = xt->mat[j + i * n_cols];
2714
2715             if (entry <= 0.)
2716               continue;
2717
2718             P += entry * pow2 (log (xt->col_tot[j] * xt->row_tot[i] / (xt->total * entry)));
2719             UXY -= entry / xt->total * log (entry / xt->total);
2720           }
2721
2722       double ase1_yx = 0.0;
2723       double ase1_xy = 0.0;
2724       double ase1_sym = 0.0;
2725       for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2726         for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2727           {
2728             double entry = xt->mat[j + i * n_cols];
2729
2730             if (entry <= 0.)
2731               continue;
2732
2733             ase1_yx += entry * pow2 (UY * log (entry / xt->row_tot[i])
2734                                     + (UX - UXY) * log (xt->col_tot[j] / xt->total));
2735             ase1_xy += entry * pow2 (UX * log (entry / xt->col_tot[j])
2736                                     + (UY - UXY) * log (xt->row_tot[i] / xt->total));
2737             ase1_sym += entry * pow2 ((UXY
2738                                       * log (xt->row_tot[i] * xt->col_tot[j] / pow2 (xt->total)))
2739                                      - (UX + UY) * log (entry / xt->total));
2740           }
2741
2742       v[5] = 2. * ((UX + UY - UXY) / (UX + UY));
2743       ase[5] = (2. / (xt->total * pow2 (UX + UY))) * sqrt (ase1_sym);
2744       t[5] = SYSMIS;
2745
2746       v[6] = (UX + UY - UXY) / UX;
2747       ase[6] = sqrt (ase1_xy) / (xt->total * UX * UX);
2748       t[6] = v[6] / (sqrt (P - xt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (xt->total * UX));
2749
2750       v[7] = (UX + UY - UXY) / UY;
2751       ase[7] = sqrt (ase1_yx) / (xt->total * UY * UY);
2752       t[7] = v[7] / (sqrt (P - xt->total * pow2 (UX + UY - UXY)) / (xt->total * UY));
2753     }
2754
2755   /* Somers' D. */
2756   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_D))
2757     {
2758       double v_dummy[N_SYMMETRIC];
2759       double ase_dummy[N_SYMMETRIC];
2760       double t_dummy[N_SYMMETRIC];
2761       double somers_d_v[3];
2762       double somers_d_ase[3];
2763       double somers_d_t[3];
2764
2765       if (calc_symmetric (proc, xt, v_dummy, ase_dummy, t_dummy,
2766                           somers_d_v, somers_d_ase, somers_d_t))
2767         {
2768           for (int i = 0; i < 3; i++)
2769             {
2770               v[8 + i] = somers_d_v[i];
2771               ase[8 + i] = somers_d_ase[i];
2772               t[8 + i] = somers_d_t[i];
2773               sig[8 + i] = 2 * gsl_cdf_ugaussian_Q (fabs (somers_d_t[i]));
2774             }
2775         }
2776     }
2777
2778   /* Eta. */
2779   if (proc->statistics & (1u << CRS_ST_ETA))
2780     {
2781       /* X dependent. */
2782       double sum_Xr = 0.0;
2783       double sum_X2r = 0.0;
2784       for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2785         {
2786           sum_Xr += xt->vars[ROW_VAR].values[i].f * xt->row_tot[i];
2787           sum_X2r += pow2 (xt->vars[ROW_VAR].values[i].f) * xt->row_tot[i];
2788         }
2789       double SX = sum_X2r - pow2 (sum_Xr) / xt->total;
2790
2791       double SXW = 0.0;
2792       FOR_EACH_POPULATED_COLUMN (j, xt)
2793         {
2794           double cum = 0.0;
2795
2796           for (int i = 0; i < n_rows; i++)
2797             {
2798               SXW += (pow2 (xt->vars[ROW_VAR].values[i].f)
2799                       * xt->mat[j + i * n_cols]);
2800               cum += (xt->vars[ROW_VAR].values[i].f
2801                       * xt->mat[j + i * n_cols]);
2802             }
2803
2804           SXW -= cum * cum / xt->col_tot[j];
2805         }
2806       v[11] = sqrt (1. - SXW / SX);
2807
2808       /* Y dependent. */
2809       double sum_Yc = 0.0;
2810       double sum_Y2c = 0.0;
2811       for (int i = 0; i < n_cols; i++)
2812         {
2813           sum_Yc += xt->vars[COL_VAR].values[i].f * xt->col_tot[i];
2814           sum_Y2c += pow2 (xt->vars[COL_VAR].values[i].f) * xt->col_tot[i];
2815         }
2816       double SY = sum_Y2c - pow2 (sum_Yc) / xt->total;
2817
2818       double SYW = 0.0;
2819       FOR_EACH_POPULATED_ROW (i, xt)
2820         {
2821           double cum = 0.0;
2822           for (int j = 0; j < n_cols; j++)
2823             {
2824               SYW += (pow2 (xt->vars[COL_VAR].values[j].f)
2825                       * xt->mat[j + i * n_cols]);
2826               cum += (xt->vars[COL_VAR].values[j].f
2827                       * xt->mat[j + i * n_cols]);
2828             }
2829
2830           SYW -= cum * cum / xt->row_tot[i];
2831         }
2832       v[12] = sqrt (1. - SYW / SY);
2833     }
2834
2835   return 1;
2836 }
2837
2838 /*
2839    Local Variables:
2840    mode: c
2841    End:
2842 */