#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
#include "numbers.h"
#include "bintree.h"

// Hilfsfunktion zum Vergleichen von ints für Baum
static int compareInt(const void *a, const void *b) {
    return (*(int*)a - *(int*)b);
}

// Vergleichsfunktion für qsort (unsigned int, überlauf-sicher)
static int compareUnsigned(const void *a, const void *b) {
    unsigned int ua = *(unsigned int*)a;
    unsigned int ub = *(unsigned int*)b;

    if (ua < ub) return -1;
    if (ua > ub) return 1;
    return 0;
}

// Hilfsfunktion: Prüft, ob Wert schon im Baum ist
static int contains(TreeNode *root, unsigned int value) {
    if (!root) return 0;
    unsigned int val = *(unsigned int*)root->data;
    if (val == value) return 1;
    if (value < val) return contains(root->left, value);
    return contains(root->right, value);
}

// Erzeugt ein Array von len Zahlen zwischen 1 und 2*len, alle einzigartig,
// außer eine Zahl wird dupliziert.
unsigned int *createNumbers(unsigned int len) {
    if (len == 0) return NULL;

    unsigned int *numbers = malloc(len * sizeof(unsigned int));
    if (!numbers) return NULL;

    TreeNode *tree = NULL;
    srand((unsigned int)time(NULL));

    for (unsigned int i = 0; i < len - 1; i++) {  // alle außer die Duplikate
        unsigned int value;
        do {
            value = rand() % (2 * len) + 1;
        } while (contains(tree, value));

        int isDup = 0;
        tree = addToTree(tree, &value, sizeof(value), compareInt, &isDup);
        numbers[i] = value;
    }

    // Dupliziere zufällig eine Zahl
    unsigned int dupIndex = rand() % (len - 1);
    numbers[len - 1] = numbers[dupIndex];

    // Speicher freigeben
    clearTree(tree);

    return numbers;
}

// Sortiert das Array und findet die einzige doppelte Zahl
unsigned int getDuplicate(const unsigned int *numbers, unsigned int len) {
    if (!numbers || len < 2) return 0;

    // Kopiere Array, da wir sortieren müssen
    unsigned int *copy = malloc(len * sizeof(unsigned int));
    if (!copy) return 0;
    memcpy(copy, numbers, len * sizeof(unsigned int));

    // qsort verwenden
    qsort(copy, len, sizeof(unsigned int), compareUnsigned);

    // Durchlauf und Nachbarn vergleichen
    unsigned int dup = 0;
    for (unsigned int i = 1; i < len; i++) {
        if (copy[i] == copy[i - 1]) {
            dup = copy[i];
            break;
        }
    }

    free(copy);
    return dup;
}