Merge pull request 'main' (#2) from main into MM_Branch
Reviewed-on: #2
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9a9f0d6bb1
40
.vscode/launch.json
vendored
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40
.vscode/launch.json
vendored
Normal file
@ -0,0 +1,40 @@
|
||||
{
|
||||
// Use IntelliSense to learn about possible attributes.
|
||||
// Hover to view descriptions of existing attributes.
|
||||
// For more information, visit: https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=830387
|
||||
"version": "0.2.0",
|
||||
"configurations": [
|
||||
{
|
||||
"name": "Debug test_stack",
|
||||
"type": "cppdbg",
|
||||
"request": "launch",
|
||||
"program": "${workspaceFolder}/test_stack.exe",
|
||||
"cwd": "${workspaceFolder}",
|
||||
"MIMode": "gdb",
|
||||
"miDebuggerPath": "C:/ProgramData/mingw64/mingw64/bin/gdb.exe",
|
||||
"preLaunchTask": "Build via Makefile"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"name": "Debug test_numbers",
|
||||
"type": "cppdbg",
|
||||
"request": "launch",
|
||||
"program": "${workspaceFolder}/test_numbers.exe",
|
||||
"cwd": "${workspaceFolder}",
|
||||
"MIMode": "gdb",
|
||||
"miDebuggerPath": "C:/ProgramData/mingw64/mingw64/bin/gdb.exe",
|
||||
"preLaunchTask": "Build via Makefile"
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"name": "Debug test_bintree",
|
||||
"type": "cppdbg",
|
||||
"request": "launch",
|
||||
"program": "${workspaceFolder}/test_bintree.exe",
|
||||
"cwd": "${workspaceFolder}",
|
||||
"MIMode": "gdb",
|
||||
"miDebuggerPath": "C:/ProgramData/mingw64/mingw64/bin/gdb.exe",
|
||||
"preLaunchTask": "Build via Makefile"
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
]
|
||||
}
|
||||
27
.vscode/tasks.json
vendored
Normal file
27
.vscode/tasks.json
vendored
Normal file
@ -0,0 +1,27 @@
|
||||
{
|
||||
"version": "2.0.0",
|
||||
"tasks": [
|
||||
{
|
||||
"label": "Build via Makefile",
|
||||
"type": "shell",
|
||||
"command": "mingw32-make",
|
||||
"args": ["${input:target}"],
|
||||
"options": {
|
||||
"cwd": "${workspaceFolder}"
|
||||
},
|
||||
"group": {
|
||||
"kind": "build",
|
||||
"isDefault": true
|
||||
},
|
||||
"problemMatcher": "$gcc"
|
||||
}
|
||||
],
|
||||
"inputs": [
|
||||
{
|
||||
"id": "target",
|
||||
"type": "pickString",
|
||||
"description": "Welches Makefile-Target soll gebaut werden?",
|
||||
"options": ["test_stack", "test_numbers", "test_bintree", "doble", "unitTests"]
|
||||
}
|
||||
]
|
||||
}
|
||||
159
bintree.c
159
bintree.c
@ -1,111 +1,148 @@
|
||||
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
#include <string.h>
|
||||
#include "stack.h"
|
||||
#include "bintree.h"
|
||||
|
||||
// internal helper to push node and all its left descendants onto iterator stack
|
||||
static void bintree_pushLefts(StackNode **iterStackPtr, TreeNode *n)
|
||||
/*
|
||||
Schiebt einen Knoten und alle seine linken Nachfolger
|
||||
(entlang der "linken Kante") auf den Iterator-Stack.
|
||||
iterStackPtr: Zeiger auf den Top-Zeiger des Stacks (LIFO) für die Wiederholung
|
||||
knoten: aktueller Startknoten, dessen linke Kette abgelegt wird
|
||||
*/
|
||||
static void bintree_pushLefts(StackNode **iterStackPtr, TreeNode *knoten)
|
||||
{
|
||||
while(n != NULL)
|
||||
while (knoten != NULL)
|
||||
{
|
||||
*iterStackPtr = push(*iterStackPtr, n);
|
||||
n = n->left;
|
||||
*iterStackPtr = push(*iterStackPtr, knoten); // aktuellen Knoten oben auf den Stack legen
|
||||
knoten = knoten->left; // zum linken Kind weiterlaufen
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Adds a copy of data's pointer destination to the tree using compareFct for ordering. Accepts duplicates
|
||||
// if isDuplicate is NULL, otherwise ignores duplicates and sets isDuplicate to 1 (or to 0 if a new entry is added).
|
||||
TreeNode *addToTree(TreeNode *root, const void *data, size_t dataSize, CompareFctType compareFct, int *isDuplicate)
|
||||
/*
|
||||
Fügt eine Kopie der Daten (Speicherbereich von 'data' mit Länge 'dataSize') in den Baum ein.
|
||||
Die Ordnung wird über 'compareFct' festgelegt.
|
||||
|
||||
Duplikate:
|
||||
- Wenn 'isDuplicate' != NULL übergeben wird: Duplikate werden NICHT eingefügt,
|
||||
stattdessen wird *isDuplicate = 1 gesetzt (bei neuem Eintrag = 0).
|
||||
- Wenn 'isDuplicate' == NULL: Duplikate SIND erlaubt; der Duplikat-Eintrag
|
||||
wird in den rechten Teilbaum eingefügt.
|
||||
|
||||
Rückgabe:
|
||||
- Zeiger auf die (ggf. unveränderte oder neue) Wurzel des Teilbaums.
|
||||
- NULL bei Speicherfehlern beim Anlegen des ersten Knotens.
|
||||
*/
|
||||
TreeNode *addToTree(TreeNode *wurzel,
|
||||
const void *daten,
|
||||
size_t datenGroesse,
|
||||
CompareFctType vergleichFkt,
|
||||
int *istDuplikat)
|
||||
{
|
||||
if(isDuplicate != NULL)
|
||||
*isDuplicate = 0;
|
||||
// Standardmäßig annehmen: kein Duplikat (falls Ausgabefeld vorhanden)
|
||||
if (istDuplikat != NULL)
|
||||
*istDuplikat = 0;
|
||||
|
||||
if(root == NULL)
|
||||
// Leerer Baum/Teilbaum: neuen Knoten erzeugen
|
||||
if (wurzel == NULL)
|
||||
{
|
||||
TreeNode *node = (TreeNode *)malloc(sizeof(TreeNode));
|
||||
if(node == NULL)
|
||||
return NULL;
|
||||
node->data = malloc(dataSize);
|
||||
if(node->data == NULL)
|
||||
TreeNode *neuerKnoten = (TreeNode *)malloc(sizeof(TreeNode));
|
||||
if (neuerKnoten == NULL)
|
||||
return NULL; // Speicherfehler
|
||||
|
||||
neuerKnoten->data = malloc(datenGroesse);
|
||||
if (neuerKnoten->data == NULL)
|
||||
{
|
||||
free(node);
|
||||
return NULL;
|
||||
free(neuerKnoten);
|
||||
return NULL; // Speicherfehler für Datenbereich
|
||||
}
|
||||
memcpy(node->data, data, dataSize);
|
||||
node->left = node->right = NULL;
|
||||
return node;
|
||||
|
||||
memcpy(neuerKnoten->data, daten, datenGroesse); // tiefe Kopie der Nutzdaten
|
||||
neuerKnoten->left = neuerKnoten->right = NULL; // Blatt
|
||||
return neuerKnoten;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int cmp = compareFct(data, root->data);
|
||||
if(cmp < 0)
|
||||
// Vergleich der einzufügenden Daten mit dem aktuellen Knoten
|
||||
int vergleich = vergleichFkt(daten, wurzel->data);
|
||||
|
||||
if (vergleich < 0)
|
||||
{
|
||||
root->left = addToTree(root->left, data, dataSize, compareFct, isDuplicate);
|
||||
// links einfügen
|
||||
wurzel->left = addToTree(wurzel->left, daten, datenGroesse, vergleichFkt, istDuplikat);
|
||||
}
|
||||
else if(cmp > 0)
|
||||
else if (vergleich > 0)
|
||||
{
|
||||
root->right = addToTree(root->right, data, dataSize, compareFct, isDuplicate);
|
||||
// rechts einfügen
|
||||
wurzel->right = addToTree(wurzel->right, daten, datenGroesse, vergleichFkt, istDuplikat);
|
||||
}
|
||||
else // equal
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
if(isDuplicate != NULL)
|
||||
// Gleichheit (potenzielles Duplikat)
|
||||
if (istDuplikat != NULL)
|
||||
{
|
||||
*isDuplicate = 1;
|
||||
// do not insert duplicate
|
||||
*istDuplikat = 1; // Duplikat erkannt, NICHT einfügen
|
||||
// keine Änderung am Baum
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
// duplicates allowed -> insert into right subtree
|
||||
root->right = addToTree(root->right, data, dataSize, compareFct, isDuplicate);
|
||||
// Duplikate erlaubt -> konventionell in den rechten Teilbaum einfügen
|
||||
wurzel->right = addToTree(wurzel->right, daten, datenGroesse, vergleichFkt, istDuplikat);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return root;
|
||||
return wurzel;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Iterates over the tree given by root. Follows the usage of strtok. If tree is NULL, the next entry of the last tree given is returned in ordering direction.
|
||||
// Use your implementation of a stack to organize the iterator. Push the root node and all left nodes first. On returning the next element,
|
||||
// push the top node and push all its left nodes.
|
||||
void *nextTreeData(TreeNode *root)
|
||||
void *nextTreeData(TreeNode *wurzel)
|
||||
{
|
||||
static StackNode *iterStack = NULL;
|
||||
static StackNode *iteratorStack = NULL; // interner Zustand über Aufrufe hinweg
|
||||
|
||||
// If a new tree root is provided -> reset iterator
|
||||
if(root != NULL)
|
||||
// Neuer Baum übergeben -> Iterator zurücksetzen/initialisieren
|
||||
if (wurzel != NULL)
|
||||
{
|
||||
clearStack(iterStack);
|
||||
iterStack = NULL;
|
||||
bintree_pushLefts(&iterStack, root);
|
||||
clearStack(iteratorStack); // ggf. alten Stack leeren (Speicher freigeben)
|
||||
iteratorStack = NULL; // Top-Zeiger zurücksetzen
|
||||
bintree_pushLefts(&iteratorStack, wurzel); // Wurzel und linke Kette ablegen
|
||||
}
|
||||
|
||||
if(iterStack == NULL)
|
||||
// Kein weiterer Eintrag?
|
||||
if (iteratorStack == NULL)
|
||||
return NULL;
|
||||
|
||||
TreeNode *node = (TreeNode *)top(iterStack);
|
||||
iterStack = pop(iterStack);
|
||||
// Nächsten Knoten holen (oberstes Stack-Element)
|
||||
TreeNode *aktuellerKnoten = (TreeNode *)top(iteratorStack);
|
||||
iteratorStack = pop(iteratorStack);
|
||||
|
||||
if(node->right != NULL)
|
||||
bintree_pushLefts(&iterStack, node->right);
|
||||
// Falls rechter Teilbaum existiert: dessen linke Kette ablegen
|
||||
if (aktuellerKnoten->right != NULL)
|
||||
bintree_pushLefts(&iteratorStack, aktuellerKnoten->right);
|
||||
|
||||
return node->data;
|
||||
// Daten des aktuellen Knotens zurückgeben
|
||||
return aktuellerKnoten->data;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Releases all memory resources (including data copies).
|
||||
void clearTree(TreeNode *root)
|
||||
/*
|
||||
Gibt den gesamten Baum frei (inkl. der tief kopierten Daten).
|
||||
*/
|
||||
void clearTree(TreeNode *wurzel)
|
||||
{
|
||||
if(root == NULL)
|
||||
if (wurzel == NULL)
|
||||
return;
|
||||
|
||||
clearTree(root->left);
|
||||
clearTree(root->right);
|
||||
clearTree(wurzel->left);
|
||||
clearTree(wurzel->right);
|
||||
|
||||
free(root->data);
|
||||
free(root);
|
||||
free(wurzel->data);
|
||||
free(wurzel);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Returns the number of entries in the tree given by root.
|
||||
unsigned int treeSize(const TreeNode *root)
|
||||
/*
|
||||
Liefert die Anzahl der Knoten/Einträge im Teilbaum 'wurzel'.
|
||||
*/
|
||||
unsigned int treeSize(const TreeNode *wurzel)
|
||||
{
|
||||
if(root == NULL)
|
||||
if (wurzel == NULL)
|
||||
return 0;
|
||||
return 1 + treeSize(root->left) + treeSize(root->right);
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 1U + treeSize(wurzel->left) + treeSize(wurzel->right);
|
||||
}
|
||||
|
||||
76
bintree.h
76
bintree.h
@ -1,27 +1,81 @@
|
||||
|
||||
#ifndef BINTREE_H
|
||||
#define BINTREE_H
|
||||
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
|
||||
/*
|
||||
Typdefinition für die Vergleichsfunktion.
|
||||
|
||||
Die Funktion muss zwei Datenzeiger vergleichen und zurückgeben:
|
||||
- < 0, wenn arg1 kleiner als arg2 ist
|
||||
- 0, wenn arg1 gleich arg2 ist
|
||||
- > 0, wenn arg1 größer als arg2 ist
|
||||
*/
|
||||
typedef int (*CompareFctType)(const void *arg1, const void *arg2);
|
||||
|
||||
/*
|
||||
Struktur für einen Binärbaum-Knoten.
|
||||
|
||||
Enthält:
|
||||
- data: Zeiger auf die gespeicherten Daten (beliebiger Typ, dynamisch allokiert)
|
||||
- left: Zeiger auf linken Teilbaum
|
||||
- right: Zeiger auf rechten Teilbaum
|
||||
*/
|
||||
typedef struct node
|
||||
{
|
||||
void *data;
|
||||
struct node *left;
|
||||
struct node *right;
|
||||
void *data; // Zeiger auf die Nutzdaten
|
||||
struct node *left; // Zeiger auf linken Kindknoten
|
||||
struct node *right; // Zeiger auf rechten Kindknoten
|
||||
} TreeNode;
|
||||
|
||||
// Adds a copy of data's pointer destination to the tree using compareFct for ordering. Accepts duplicates
|
||||
// if isDuplicate is NULL, otherwise ignores duplicates and sets isDuplicate to 1 (or to 0 if a new entry is added).
|
||||
/*
|
||||
Fügt eine Kopie der Daten in den Binärbaum ein.
|
||||
|
||||
Parameter:
|
||||
root : Wurzel des (Teil-)Baums
|
||||
data : Zeiger auf die einzufügenden Daten
|
||||
dataSize : Größe der Daten in Bytes
|
||||
compareFct : Vergleichsfunktion für die Ordnung
|
||||
isDuplicate : Optionaler Zeiger:
|
||||
- Wenn NULL: Duplikate sind erlaubt
|
||||
- Wenn != NULL: Duplikate werden ignoriert und *isDuplicate wird gesetzt:
|
||||
- 0: neuer Eintrag eingefügt
|
||||
- 1: Duplikat erkannt, nicht eingefügt
|
||||
|
||||
Rückgabe:
|
||||
Zeiger auf die (ggf. neue) Wurzel des Baums oder NULL bei Speicherfehler.
|
||||
*/
|
||||
TreeNode *addToTree(TreeNode *root, const void *data, size_t dataSize, CompareFctType compareFct, int *isDuplicate);
|
||||
// Iterates over the tree given by root. Follows the usage of strtok. If tree is NULL, the next entry of the last tree given is returned in ordering direction.
|
||||
// Use your implementation of a stack to organize the iterator. Push the root node and all left nodes first. On returning the next element,
|
||||
// push the top node and push all its left nodes.
|
||||
|
||||
/*
|
||||
Iteriert über den Baum in Inorder-Reihenfolge.
|
||||
|
||||
Verhalten:
|
||||
- Erster Aufruf mit root != NULL: Iterator initialisieren
|
||||
- Folgeaufrufe mit root == NULL: nächstes Element zurückgeben
|
||||
|
||||
Rückgabe:
|
||||
Zeiger auf die Daten des nächsten Knotens oder NULL, wenn Ende erreicht.
|
||||
|
||||
Hinweis:
|
||||
Intern wird ein Stack verwendet. Nicht threadsicher.
|
||||
*/
|
||||
void *nextTreeData(TreeNode *root);
|
||||
// Releases all memory resources (including data copies).
|
||||
|
||||
/*
|
||||
Gibt den gesamten Baum frei (inklusive der gespeicherten Daten).
|
||||
|
||||
Nach dem Aufruf sind alle Zeiger ungültig.
|
||||
*/
|
||||
void clearTree(TreeNode *root);
|
||||
// Returns the number of entries in the tree given by root.
|
||||
|
||||
/*
|
||||
Liefert die Anzahl der Knoten im Baum.
|
||||
|
||||
Rückgabe:
|
||||
Anzahl der Knoten (0 bei leerem Baum).
|
||||
*/
|
||||
unsigned int treeSize(const TreeNode *root);
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
BIN
doble_initial
BIN
doble_initial
Binary file not shown.
BIN
doble_initial.exe
Normal file
BIN
doble_initial.exe
Normal file
Binary file not shown.
BIN
highscore.o
BIN
highscore.o
Binary file not shown.
@ -1,10 +1,10 @@
|
||||
Player1;19887
|
||||
Player1;19843
|
||||
Lena;19811
|
||||
Lena;19702
|
||||
Player1;19578
|
||||
player_name;9981
|
||||
Lena;9980
|
||||
Lena;9978
|
||||
Lena;9978
|
||||
Lena;9976
|
||||
Lena;9975
|
||||
Lena;9971
|
||||
Lena;9965
|
||||
|
||||
166
numbers.c
166
numbers.c
@ -1,3 +1,4 @@
|
||||
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include <time.h>
|
||||
@ -5,70 +6,135 @@
|
||||
#include "numbers.h"
|
||||
#include "bintree.h"
|
||||
|
||||
// helper comparator for unsigned int for bintree
|
||||
/**
|
||||
* @brief Vergleichsfunktion für unsigned int-Werte zur Verwendung im Binärbaum.
|
||||
*
|
||||
* Diese Funktion wird von der Binärbaum-Implementierung genutzt, um die
|
||||
* Ordnung der Knoten zu bestimmen. Sie vergleicht die dereferenzierten
|
||||
* unsigned int-Werte a und b.
|
||||
*
|
||||
* @param a Pointer auf einen unsigned int-Wert (linker Operand)
|
||||
* @param b Pointer auf einen unsigned int-Wert (rechter Operand)
|
||||
* @return -1, falls *a < *b; 1, falls *a > *b; 0, falls *a == *b
|
||||
*/
|
||||
static int compareUInt(const void *a, const void *b)
|
||||
{
|
||||
unsigned int va = *(const unsigned int *)a;
|
||||
unsigned int vb = *(const unsigned int *)b;
|
||||
if(va < vb) return -1;
|
||||
if(va > vb) return 1;
|
||||
if (va < vb) return -1;
|
||||
if (va > vb) return 1;
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// comparator for qsort (unsigned int)
|
||||
/**
|
||||
* @brief Vergleichsfunktion für qsort() zur Sortierung von unsigned int-Arrays.
|
||||
*
|
||||
* @param a Pointer auf einen Arrayeintrag
|
||||
* @param b Pointer auf einen Arrayeintrag
|
||||
* @return -1, 0, 1 analog zu compareUInt()
|
||||
*/
|
||||
static int qsort_uint_cmp(const void *a, const void *b)
|
||||
{
|
||||
unsigned int va = *(const unsigned int *)a;
|
||||
unsigned int vb = *(const unsigned int *)b;
|
||||
if(va < vb) return -1;
|
||||
if(va > vb) return 1;
|
||||
if (va < vb) return -1;
|
||||
if (va > vb) return 1;
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Returns len random numbers between 1 and 2x len in random order which are all different, except for two entries.
|
||||
// Returns NULL on errors. Use your implementation of the binary search tree to check for possible duplicates while
|
||||
// creating random numbers.
|
||||
/**
|
||||
* @brief Erzeugt ein Array aus len Zufallszahlen im Bereich [1 .. 2*len],
|
||||
* das genau einen duplizierten Wert enthält (d. h. len-1 eindeutige + 1 Duplikat),
|
||||
* und mischt die Reihenfolge zufällig.
|
||||
*
|
||||
* Funktionsweise:
|
||||
* - Es werden zunächst len-1 eindeutige Zufallszahlen erzeugt. Die Eindeutigkeit wird
|
||||
* mithilfe eines Binärsuchbaums (BST) geprüft: addToTree() fügt die Zahl ein
|
||||
* und signalisiert per isDup, ob sie bereits vorhanden war.
|
||||
* - Anschließend wird eine der bereits erzeugten Zahlen zufällig ausgewählt und
|
||||
* noch einmal an das Ende des Arrays geschrieben, um das geforderte Duplikat sicherzustellen.
|
||||
* - Zum Schluss wird das gesamte Array mittels Fisher–Yates-Algorithmus gemischt.
|
||||
*
|
||||
* Fehlerbehandlung:
|
||||
* - Bei len < 2 wird NULL zurückgegeben, da das Problem ein Duplikat erfordert.
|
||||
* - Bei Speicher- oder Baum-Insertionsfehlern wird aufgeräumt und NULL zurückgegeben.
|
||||
* Wichtig: Der Baumzeiger root wird erst nach erfolgreichem Insert aktualisiert,
|
||||
* um im Fehlerfall kein bereits aufgebautes Teilbaum-Objekt zu verlieren.
|
||||
*
|
||||
* Randbedingungen / Annahmen:
|
||||
* - addToTree(root, &val, sizeof(val), compareUInt, &isDup) setzt isDup:
|
||||
* isDup == 1 bedeutet „Duplikat gefunden, Baum unverändert“,
|
||||
* isDup == 0 bedeutet „neuer Wert eingefügt (oder Fehler)“.
|
||||
* - Bei Speicherfehler gibt addToTree NULL zurück und isDup bleibt 0.
|
||||
* - clearTree(root) darf mit NULL-Argument aufgerufen werden (No-Op).
|
||||
*
|
||||
* Komplexität:
|
||||
* - Durchschnittlich O(len * log(len)) für die len-1 Einfügungen in den BST.
|
||||
* - Shuffle in O(len).
|
||||
*
|
||||
* @param len Anzahl der zu erzeugenden Werte (muss >= 2 sein)
|
||||
* @return Pointer auf ein Array mit len Einträgen bei Erfolg; NULL bei Fehlern
|
||||
*/
|
||||
unsigned int *createNumbers(unsigned int len)
|
||||
{
|
||||
if(len < 2)
|
||||
if (len < 2)
|
||||
return NULL;
|
||||
|
||||
unsigned int *numbers = (unsigned int *)malloc(sizeof(unsigned int) * len);
|
||||
if(numbers == NULL)
|
||||
if (numbers == NULL)
|
||||
return NULL;
|
||||
|
||||
// seed once
|
||||
srand((unsigned int)time(NULL));
|
||||
// Zufallszahlengenerator nur einmal pro Prozess initialisieren.
|
||||
// Hintergrund: Wird createNumbers mehrfach schnell hintereinander gerufen,
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||||
// kann time(NULL) identische Seeds liefern und damit identische Zahlenfolgen erzeugen.
|
||||
static int seeded = 0;
|
||||
if (!seeded) {
|
||||
srand((unsigned int)time(NULL));
|
||||
seeded = 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
TreeNode *root = NULL;
|
||||
unsigned int range = 2 * len;
|
||||
// create len-1 unique numbers
|
||||
for(unsigned int i = 0; i < len - 1; i++)
|
||||
|
||||
// Schritt 1: len-1 eindeutige Zufallszahlen erzeugen
|
||||
for (unsigned int i = 0; i < len - 1; i++)
|
||||
{
|
||||
unsigned int val;
|
||||
int isDup = 0;
|
||||
// try until a unique number is inserted
|
||||
do
|
||||
int isDup;
|
||||
|
||||
// Wiederholen, bis eine wirklich neue Zahl eingefügt wurde
|
||||
for (;;)
|
||||
{
|
||||
val = (unsigned int)(rand() % range) + 1; // [1..2*len]
|
||||
root = addToTree(root, &val, sizeof(val), compareUInt, &isDup);
|
||||
// if addToTree returned NULL due to allocation failure, cleanup and return NULL
|
||||
if(root == NULL && isDup == 0)
|
||||
{
|
||||
isDup = 0; // vor jedem Insert zurücksetzen, um „alte“ Werte zu vermeiden
|
||||
val = (unsigned int)(rand() % range) + 1; // Wertebereich [1 .. 2*len]
|
||||
|
||||
// addToTree kann bei Erfolg einen (ggf. neuen) Wurzelzeiger liefern.
|
||||
// Zur Vermeidung eines Speicherlecks bei Fehlern zunächst in temp speichern.
|
||||
TreeNode *newRoot = addToTree(root, &val, sizeof(val), compareUInt, &isDup);
|
||||
|
||||
if (newRoot == NULL && isDup == 0) {
|
||||
// Vermutlich Speicher-/Insertionsfehler: aufräumen und abbrechen
|
||||
free(numbers);
|
||||
clearTree(root);
|
||||
clearTree(root); // root zeigt noch auf den gültigen Teilbaum
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
} while(isDup);
|
||||
numbers[i] = val;
|
||||
|
||||
if (!isDup) {
|
||||
// Einfügen war erfolgreich und der Wert ist eindeutig.
|
||||
root = newRoot;
|
||||
numbers[i] = val;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
// Andernfalls Duplikat: Neue Zufallszahl versuchen.
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// duplicate one existing random entry
|
||||
unsigned int idx = (unsigned int)(rand() % (len - 1));
|
||||
// Schritt 2: Eine der bestehenden Zahlen zufällig duplizieren
|
||||
unsigned int idx = (unsigned int)(rand() % (len - 1)); // Index im Bereich [0 .. len-2]
|
||||
numbers[len - 1] = numbers[idx];
|
||||
|
||||
// shuffle array (Fisher-Yates)
|
||||
for(unsigned int i = len - 1; i > 0; i--)
|
||||
// Schritt 3: Fisher–Yates-Shuffle über das gesamte Array
|
||||
for (unsigned int i = len - 1; i > 0; i--)
|
||||
{
|
||||
unsigned int j = (unsigned int)(rand() % (i + 1));
|
||||
unsigned int tmp = numbers[i];
|
||||
@ -76,31 +142,53 @@ unsigned int *createNumbers(unsigned int len)
|
||||
numbers[j] = tmp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// free tree resources
|
||||
// Aufräumen: Baum freigeben
|
||||
clearTree(root);
|
||||
return numbers;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Returns only the only number in numbers which is present twice. Returns zero on errors.
|
||||
/**
|
||||
* @brief Findet den einzigen duplizierten Wert in einem Array aus len unsigned int.
|
||||
*
|
||||
* Funktionsweise:
|
||||
* - Es wird eine Kopie des Eingabearrays erstellt, um die Reihenfolge des
|
||||
* Originalarrays nicht zu verändern.
|
||||
* - Die Kopie wird mittels qsort() aufsteigend sortiert.
|
||||
* - Beim Durchlauf werden benachbarte Elemente verglichen. Da genau ein Wert
|
||||
* doppelt vorkommt, finden wir ihn als erstes Paar gleicher Nachbarn.
|
||||
*
|
||||
* Fehlerbehandlung:
|
||||
* - Bei ungültigen Parametern (numbers == NULL oder len < 2) wird 0 geliefert.
|
||||
* - Bei Speicherfehlern beim Kopieren ebenfalls 0.
|
||||
*
|
||||
* Komplexität:
|
||||
* - Sortieren in O(len * log(len)), anschließender Linearpass O(len).
|
||||
*
|
||||
* @param numbers Pointer auf das Eingabearray
|
||||
* @param len Länge des Arrays (muss >= 2 sein)
|
||||
* @return Der doppelte Wert; 0 bei Fehlern oder falls kein Duplikat gefunden wurde
|
||||
* (gemäß Aufgabenstellung sollte aber genau ein Duplikat existieren).
|
||||
*/
|
||||
unsigned int getDuplicate(const unsigned int numbers[], unsigned int len)
|
||||
{
|
||||
if(numbers == NULL || len < 2)
|
||||
if (numbers == NULL || len < 2)
|
||||
return 0;
|
||||
|
||||
// make a copy so original array order is not modified by caller expectation
|
||||
// Kopie erstellen, damit das Original unangetastet bleibt
|
||||
unsigned int *copy = (unsigned int *)malloc(sizeof(unsigned int) * len);
|
||||
if(copy == NULL)
|
||||
if (copy == NULL)
|
||||
return 0;
|
||||
|
||||
memcpy(copy, numbers, sizeof(unsigned int) * len);
|
||||
|
||||
// Sortieren der Kopie
|
||||
qsort(copy, len, sizeof(unsigned int), qsort_uint_cmp);
|
||||
|
||||
// Linearer Scan: erstes Paar identischer Nachbarn ist das Duplikat
|
||||
unsigned int result = 0;
|
||||
for(unsigned int i = 0; i + 1 < len; i++)
|
||||
for (unsigned int i = 0; i + 1 < len; i++)
|
||||
{
|
||||
if(copy[i] == copy[i+1])
|
||||
{
|
||||
if (copy[i] == copy[i + 1]) {
|
||||
result = copy[i];
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
@ -108,4 +196,4 @@ unsigned int getDuplicate(const unsigned int numbers[], unsigned int len)
|
||||
|
||||
free(copy);
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
8
stack.c
8
stack.c
@ -1,15 +1,15 @@
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
#include "stack.h"
|
||||
|
||||
// Pushes data as pointer onto the stack.
|
||||
// Push Daten auf den Stack legen.
|
||||
StackNode *push(StackNode *stack, void *data)
|
||||
{
|
||||
StackNode *node = (StackNode *)malloc(sizeof(StackNode));
|
||||
StackNode *node = malloc(sizeof(StackNode));
|
||||
if(node == NULL)
|
||||
return stack; // allocation failed -> return unchanged stack
|
||||
|
||||
node->data = data;
|
||||
node->next = stack;
|
||||
node->data = data; // Set the data for the new node
|
||||
node->next = stack; // New node points to the previous top of the stack
|
||||
return node;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
@ -1,41 +1,91 @@
|
||||
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
#include <string.h>
|
||||
#include "numbers.h"
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief Selbsttest für createNumbers() und getDuplicate().
|
||||
*
|
||||
* Erzeugt ein Array aus len Zufallszahlen mit genau einem duplizierten Wert,
|
||||
* validiert die Eigenschaften per Zähl-Array (Wertebereich, Häufigkeiten)
|
||||
* und prüft anschließend, ob getDuplicate() dasselbe Duplikat ermittelt.
|
||||
*
|
||||
* Rückgabecodes:
|
||||
* 0: OK
|
||||
* 1: createNumbers() fehlgeschlagen
|
||||
* 2: Speicherfehler für counts
|
||||
* 3: Wert außerhalb des Bereichs [1..2*len]
|
||||
* 4: Ein Wert erscheint öfter als zweimal
|
||||
* 5: Nicht genau ein Duplikat gefunden
|
||||
* 6: getDuplicate() liefert anderes Ergebnis als Zählung
|
||||
*/
|
||||
int main(void)
|
||||
{
|
||||
unsigned int len = 100;
|
||||
unsigned int len = 100; // Anzahl zu erzeugender Zahlen
|
||||
unsigned int *nums = createNumbers(len);
|
||||
if(nums == NULL) { fprintf(stderr, "createNumbers returned NULL\n"); return 1; }
|
||||
|
||||
// count occurrences
|
||||
unsigned int maxVal = 2 * len;
|
||||
unsigned int *counts = calloc(maxVal + 1, sizeof(unsigned int));
|
||||
if(counts == NULL) { free(nums); return 2; }
|
||||
|
||||
for(unsigned int i = 0; i < len; i++)
|
||||
{
|
||||
if(nums[i] > maxVal) { fprintf(stderr, "value out of expected range\n"); free(nums); free(counts); return 3; }
|
||||
counts[nums[i]]++;
|
||||
if (nums == NULL) {
|
||||
fprintf(stderr, "createNumbers returned NULL\n");
|
||||
return 1; // Erzeugung fehlgeschlagen
|
||||
}
|
||||
|
||||
unsigned int maxVal = 2 * len; // Erlaubter Bereich: [1 .. 2*len]
|
||||
|
||||
// Zähl-Array für Häufigkeiten pro Wert (Index 0 bleibt ungenutzt)
|
||||
unsigned int *counts = calloc(maxVal + 1, sizeof(unsigned int));
|
||||
if (counts == NULL) {
|
||||
free(nums);
|
||||
return 2; // Speicherfehler bei counts
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Häufigkeiten bestimmen und gleichzeitig Bereich prüfen
|
||||
for (unsigned int i = 0; i < len; i++) {
|
||||
unsigned int v = nums[i];
|
||||
if (v == 0 || v > maxVal) { // sollte nicht passieren, wenn createNumbers korrekt ist
|
||||
fprintf(stderr, "value out of expected range\n");
|
||||
free(nums);
|
||||
free(counts);
|
||||
return 3;
|
||||
}
|
||||
counts[v]++; // Auftreten des Werts v zählen
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Exakt ein Wert muss doppelt vorkommen; keiner darf >2-mal vorkommen
|
||||
int duplicatesFound = 0;
|
||||
unsigned int duplicateValue = 0;
|
||||
for(unsigned int v = 1; v <= maxVal; v++)
|
||||
{
|
||||
if(counts[v] == 2) { duplicatesFound++; duplicateValue = v; }
|
||||
else if(counts[v] > 2) { fprintf(stderr, "value %u appears more than twice\n", v); free(nums); free(counts); return 4; }
|
||||
|
||||
for (unsigned int v = 1; v <= maxVal; v++) {
|
||||
if (counts[v] == 2) {
|
||||
duplicatesFound++;
|
||||
duplicateValue = v; // den doppelten Wert merken
|
||||
} else if (counts[v] > 2) {
|
||||
fprintf(stderr, "value %u appears more than twice\n", v);
|
||||
free(nums);
|
||||
free(counts);
|
||||
return 4; // Vertragsbruch: zu häufiges Auftreten
|
||||
}
|
||||
// counts[v] == 0 oder 1 sind unkritisch
|
||||
}
|
||||
|
||||
if(duplicatesFound != 1) { fprintf(stderr, "expected exactly one duplicated value, found %d\n", duplicatesFound); free(nums); free(counts); return 5; }
|
||||
if (duplicatesFound != 1) {
|
||||
fprintf(stderr, "expected exactly one duplicated value, found %d\n", duplicatesFound);
|
||||
free(nums);
|
||||
free(counts);
|
||||
return 5; // zu wenige/zu viele Duplikate
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Ergebnis von getDuplicate() mit der Zählung abgleichen
|
||||
unsigned int found = getDuplicate(nums, len);
|
||||
if(found != duplicateValue) { fprintf(stderr, "getDuplicate returned %u expected %u\n", found, duplicateValue); free(nums); free(counts); return 6; }
|
||||
if (found != duplicateValue) {
|
||||
fprintf(stderr, "getDuplicate returned %u expected %u\n", found, duplicateValue);
|
||||
free(nums);
|
||||
free(counts);
|
||||
return 6; // Abweichung zwischen Methoden
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Ressourcen freigeben und Erfolg melden
|
||||
free(nums);
|
||||
free(counts);
|
||||
|
||||
printf("test_numbers: OK (duplicate = %u)\n", duplicateValue);
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
BIN
test_stack
BIN
test_stack
Binary file not shown.
BIN
test_stack.exe
Normal file
BIN
test_stack.exe
Normal file
Binary file not shown.
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