chiark / gitweb /
compute-scottish-stv: wip, test produces undefs
[appendix-a6.git] / compute-scottish-stv
old mode 100644 (file)
new mode 100755 (executable)
index bb91c68..e3d5d77
@@ -14,13 +14,17 @@ use bigrat;
 #     Weight => 1.0 }
 # We edit Prefs as we go
 
+# $cands{CAND}{Cand}
 # $cands{CAND}{Desc}
 # $cands{CAND}{Votes}
 # $cands{CAND}{Total}
-# $cands{CAND}{Continuing}
+# $cands{CAND}{NonCont} # undef, or Elected or Eliminated
 
 our $seats=0;
 
+our @allvotes;
+our @non_transferable;
+our %cands;
 our $stage=0;
 our $quota;
 our %tie;
@@ -56,11 +60,11 @@ for (;;) {
        $cands{$cand}{Desc} = $desc;
     } elsif (m/^(\w*) :\s*(.*)\s*\|(.*)/) {
        my ($voter,$prefs,$opts) = ($1,$2,$3);
-       $v = { Voter => $voter };
+       my $v = { Voter => $voter };
        push @{ $v->{Prefs} }, [ $_ =~ m/\w+/g ]
            foreach split /\s+/, $prefs;
        foreach $_ (split / /, $opts) {
-           if (m/^_?[Ww]eight=(\d+)/(\d+)$/) {
+           if (m/^_?[Ww]eight=(\d+)\/(\d+)$/) {
                $v->{Weight} = $1 / $2;
            } elsif (m/^_?[Ww]eight=([0-9.]+)$/) {
                $v->{Weight} = new Math::BigRat $1;
@@ -76,7 +80,12 @@ for (;;) {
     }
 }
 
-$_->{Continuing} = 1 foreach values %cands;
+$cands{$_}{Cand} = $_ foreach keys %cands;
+
+sub votelog ($$) {
+    my ($vote,$m) = @_;
+    push @{ $vote->{Log} }, "stage $stage: $m";
+}
 
 sub sortballots (@) {
     # Takes each argument, which should be a ballot, sorts
@@ -88,30 +97,31 @@ sub sortballots (@) {
        my $firstprefs = shift @{ $v->{Prefs} };
        my $w = $v->{Weight};
        if (!$firstprefs || !@$firstprefs) {
-           vlog $v, "no more preferences, non transferable";
+           votelog $v, "no more preferences, non transferable";
            push @non_transferable, $v;
            next;
        }
        if (@$firstprefs > 1) {
-           vlog $v, "splitting due to several equal first preferences";
+           votelog $v, "splitting due to several equal first preferences";
            foreach my $fpref (@$firstprefs) {
                my $v2 = {
                    %$v,
                    Weight => $w / @$firstprefs,
                    Prefs => [ [ $fpref ], @{ $v->{Prefs} } ],
                 };
-               vlog $v, "split for $fpref";
+               votelog $v, "split for $fpref";
            }
            next;
        }
-       my $fp = $firstprefs[0];
+       my $fp = $firstprefs->[0];
        my $c = $cands{$fp};
-       if (!$c->{Continuing}) {
-           vlog $v, "dropping pref $fp, not a continuing candidate";
+       my $noncont = $c->{NonCont};
+       if ($noncont) {
+           votelog $v, "dropping pref $fp, $noncont";
            sortvallots $v;
            next;
        }
-       vlog $v, "sorted into pile for candidate $fp weight $w";
+       votelog $v, "sorted into pile for candidate $fp weight $w";
        push @{ $c->{Votes} }, $v;
     }
 }
@@ -122,13 +132,11 @@ sub prf {
 }
 
 sub countballots () {
-    foreach my $c (values %cand) {
+    foreach my $cand (sort keys %cands) {
+       my $c = $cands{$cand};
+       next if $c->{NonCont};
        $c->{Total} = 0;
        $c->{Total} += $_->{Weight} foreach @{ $c->{Voters} };
-    }
-    foreach my $cand (sort keys %cand) {
-       $c = $cands{$cand};
-       next unless $c->{Continuing};
        prf "cand %s: %s votes\n", $stage, $cand, $c->{Total};
        $c->{History}[$stage-1] = $c->{Total};
     }
@@ -141,63 +149,108 @@ sub computequota () {
 }
 
 sub total_history_cmp () {
-    my $ha = $cands{a}{History};
-    my $hb = $cands{a}{History};
+    my $ha = $a->{History};
+    my $hb = $b->{History};
     foreach my $s (reverse 1 .. $stage) {
        my $d = $ha->[$s] <=> $hb->[$s];
        next unless $d;
-       print DEBUG "history cmp $a $b => $d (#$s $ha->[$s] $hb->[$s])\n";
-       return $e;
+       print DEBUG "history cmp $a->{Cand} $b->{Cand}".
+           " => $d (#$s $ha->[$s] $hb->[$s])\n";
+       return $d;
     }
     return 0;
 }
 
+sub continuing () {
+    grep { !$_->{NonCont} } values %cands;
+}
+
+sub select_best_worst ($$$$) {
+    my ($wantcand, $wanttiebreak, $signum, $what) = @_;
+    # $wantcand->($c) = boolish
+    # $wanttiebreak->($total) = boolish
+    # Firstly candidates not meeting $wantcand are ignored
+    # Then we pick the best (worst) candiate by Total (or vote history).
+    # (SLGEO 49(2) and 51(2).
+    # If this does not help then totals are equal and we call wanttiebreak.
+    # If it returns 0 we return alphabetically first CAND.  Otherwise
+    # we tie break.
+
+    my @maybe = grep { $wantcand->($_) } continuing();
+    @maybe = sort total_history_cmp @maybe;
+    @maybe = reverse @maybe if $signum > 0;
+
+    return undef unless @maybe;
+
+    my $nequal = 1;
+
+    for (;;) {
+       my $nextc = $maybe[$nequal];
+
+       # Only interested in those who compare equal according to the
+       # history (SLGEO 49(2)); NB our history includes the current
+       # round.
+       
+       last if $signum*($a = $maybe[0], $b = $nextc, total_history_cmp) > 0;
+       $nextc++;
+    }
+
+    if ($nequal > 1 && !$wanttiebreak->($maybe[0]{Total})) {
+       # ... if equal for election we can do them one by one, since
+       # order does not matter (SLGEO 49 talks about `two or more
+       # ... exceeds').
+       $nequal = 1;
+    }
+
+    my $selectcand;
+    if ($nequal > 1) {
+       my @all = map { $_->{Cand} } @maybe[0 .. $nequal-1];
+       my $tiekey = $signum > 0 ? 'Win' : 'Lose';
+       my $win = $tie{"@all"}{$tiekey};
+       die "need tie break, want $tiekey from @all" unless defined $win;
+       prf "$what %s due to tie break amongst %s\n",
+           $selectcand, "@all";
+    } else {
+       $selectcand = $maybe[0];
+       prf "$what %s\n";
+    }
+
+    return $cands{$selectcand};
+}
+
+sub elect_core ($) {
+    my ($c) = @_;
+    prf "*** ELECT %s \`%s' ***\n", $c->{Cand}, $c->{Desc};
+    $c->{NonCont} = 'Elected';
+}
+
 sortballots @allvotes;
 
 for (;;) {
     $stage++;
-    countballots();
-    
-    my @maybe_elect = reverse sort total_history_cmp keys %cands;
-    my $nelect=0;
-    for (;;) {
-       my $nextcand = $maybe_elect[$nelect];
-       my $nextc = $cands{$nextcand};
-
-       # We certainly only consider those who meet quota
-       last unless $nextc->{Total} >= $quota;
-       last unless $nextc->{Total} > $quota && $nextel;
-       # ... if equal we can do them one by one, since order
-       # does not matter (SLGEO 49 talks about `two or more ... exceeds')
-
-       last if $nelect &&
-           (total_history_cmp $maybe_elect[0], $nextcand) > 0;
-       # ... only interested in those who compare equal
-       # according ot the history (SLGEO 49(2)); NB our history
-       # includes the current round.
-
-       $nelect++;
-    }
 
-    if ($nelect) {
-       my $elect;
-       if ($nelect > 1) {
-           my @all = @maybe_elect[0 .. $nelect-1];
-           my $elect = $tie{"@all"}{Win};
-           die "need tie break, want winner from @all" unless defined $win;
-           prf "electing %s due to tie break amongst %s\n",
-               $elect, "@all";
-       } else {
-           $elect = $maybe_elect[0];
-           prf "electing %s\n";
+    my $seats_remain = $seats
+       - grep { $_->{NonCont} eq 'Elected' } values %cands;
+    if (continuing() <= $seats_remain) {
+       foreach my $c (continuing()) {
+           prf "electing %s to fill remaining place(s)\n", $c->{Cand};
+           elect_core $c;
        }
+       last;
+    }
 
-       prf "*** ELECT %s ***\n", $elect;
-       $c->{Continuing} = 0;
-       votelog $_, "helped elect $elect" foreach @{ $c->{Votes} };
+    countballots();
+
+    my $c = select_best_worst
+       sub { $_->{Total} >= $quota },
+       sub { $_ > $quota },
+       +1, 'electing';
+
+    if ($c) {
+       elect_core $c;
+       votelog $_, "helped elect $c->{Cand}" foreach @{ $c->{Votes} };
        
        # SLGEO 48
-       my $c = $cands{$elect};
        my $surplus = $c->{Total} - $quota;
 
        if ($surplus <= 0) {
@@ -210,7 +263,7 @@ for (;;) {
        foreach my $v (@{ $c->{Votes} }) {
            my $A = $surplus * $v->{Weight};
            my $F = 100000;
-           my $xfervalue = floor(($A * $F) / $B) / $f;
+           my $xfervalue = floor(($A * $F) / $B) / $F;
            # SLGEO 48(3): we do arithmetic to 5 d3ecimal places,
            # but always rounding down
            votelog $v, "transferring with value $xfervalue (A=$A B=$B)";
@@ -221,4 +274,19 @@ for (;;) {
        next;
     }
 
-    
+    # No-one to elect, must eliminate
+    $c = select_best_worst
+       sub { 1; },
+       sub { 1; },
+       -1, 'eliminating';
+
+    if ($c) {
+       prf "=== eliminating %s (%s) ===\n", $c->{Cand}, $c->{Desc};
+       $c->{NonCont} = 'Eliminated';
+       next;
+    }
+
+    die;
+}
+
+print "done.\n";