projects.mako.cc - rubyvote/blob - lib/rubyvote/election.rb

   1 # election library -- a ruby library for elections
   2 # copyright © 2005 MIT Media Lab and Benjamin Mako Hill
   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 2 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, but
  10 # WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11 # MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12 # 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, write to the Free Software
  16 # Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
  17 # 02110-1301, USA.
  18
  19 #################################################################
  20 ## ==== election.rb ====
  21 ##
  22 ## This file contains the core ElectionVote and ElectionResults
  23 ## classes and the most common and simple election methods including
  24 ## plurality and approval voting.
  25 #################################################################
  26
  27 ##################################################################
  28 ## ElectionVote Classes and SubClasses
  29 ##
  30 ## There classes are used to store, verify, and "tally" (i.e. count
  31 ## votes for the standard Election superclass and for the most common
  32 ## types of elections.
  33
  34 class ElectionVote
  35   attr_reader :votes
  36   attr_reader :candidates
  37
  38   def initialize(votes=nil)
  39     @votes = Hash.new unless defined?(@votes)
  40     @candidates = Array.new unless defined?(@candidates)
  41
  42     if votes
  43       if votes.instance_of?( Array )
  44         votes.each do |vote|
  45           if self.verify_vote(vote)
  46             self.tally_vote(vote)
  47           else
  48             raise InvalidVoteError.new ("Invalid vote object", vote)
  49           end
  50         end
  51       else
  52         raise ElectionError, "Votes must be in the form of an array.", caller
  53       end
  54     end
  55   end
  56
  57   protected
  58   # by default, this is set to look if the vote is defined. it should
  59   # be overridden in each class
  60   def verify_vote(vote=nil)
  61     vote ? true : false
  62   end
  63
  64   # by default, this does nothing. it must be redefined in any subclass
  65   def tally_vote
  66     self.verify_vote(vote)
  67   end
  68
  69   def filter_out(winner)
  70     @candidates.delete_if {|x| winner.winners.include?(x)}
  71   end
  72
  73 end
  74
  75 class PluralityVote < ElectionVote
  76   def result
  77     PluralityResult.new(self)
  78   end
  79
  80   protected
  81   def verify_vote(vote=nil)
  82     vote ? true : false
  83   end
  84
  85   def tally_vote(candidate)
  86     if @votes.has_key?(candidate)
  87       @votes[candidate] += 1
  88     else
  89       @votes[candidate] = 1
  90       @candidates << candidate
  91     end
  92   end
  93 end
  94
  95 class ApprovalVote < PluralityVote
  96   def result
  97     ApprovalResult.new(self)
  98   end
  99
 100   protected
 101   def verify_vote(vote=nil)
 102     vote.instance_of?( Array ) and vote.length >= 1
 103   end
 104
 105   def tally_vote(approvals)
 106     approvals.each {|candidate| super(candidate)}
 107   end
 108 end
 109
 110
 111 ##################################################################
 112 ## Election Result Classes
 113 ##
 114
 115 ## There classes are used to compute and report the results of an
 116 ## election. In almost all cases, these will be returned by the
 117 ## #results method of a corresponding ElectionVote subclass.
 118
 119 class ElectionResult
 120   attr_reader :winners
 121
 122   def initialize(voteobj=nil)
 123     unless voteobj and voteobj.kind_of?( ElectionVote )
 124       raise ArgumentError, "You must pass a ElectionVote array.", caller
 125     end
 126
 127     @election = voteobj
 128     @winners = Array.new
 129   end
 130
 131   def winner
 132     @winners[0] if @winners.length > 0
 133   end
 134
 135   def winner?
 136     @winners.length > 0 and not @winners[0].nil?
 137   end
 138
 139 end
 140
 141 class PluralityResult < ElectionResult
 142   attr_reader :ranked_candidates
 143   attr_reader :points
 144
 145   def initialize(voteobj=nil)
 146     super(voteobj)
 147
 148     votes = @election.votes
 149     candidates = @election.candidates
 150
 151     @ranked_candidates = votes.sort do |a, b|
 152       b[1] <=> a[1]
 153     end.collect {|a| a[0]}
 154
 155     @points = @election.votes
 156
 157     # winners are anyone who has the same number of votes as the
 158     # first person
 159     @winners = @ranked_candidates.find_all do |i|
 160       votes[i] == votes[@ranked_candidates[0]]
 161     end
 162   end
 163 end
 164
 165 # this class is complete because results for approval are computed
 166 # identically to results from plurality
 167 class ApprovalResult < PluralityResult
 168 end
 169
 170 class ElectionError < ArgumentError
 171 end
 172
 173 class InvalidVoteError < ElectionError
 174   attr_accessor :voteobj
 175   def initialize(msg=nil, voteobj=nil)
 176     super(msg)
 177     @voteobj=voteobj
 178   end
 179 end