Merge pull request 'main' (#3) from main into JD_Branch

Reviewed-on: #3

.vscode/launch.json

@@ -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"
+        }
+ 
+
+    ]
+}

.vscode/tasks.json

@@ -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"]
+        }
+    ]
+}

bintree.c

@@ -1,36 +1,148 @@
+
+#include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 #include "stack.h"
 #include "bintree.h"
 
-//TODO: binären Suchbaum implementieren
+/*
-/*  * `addToTree`: fügt ein neues Element in den Baum ein (rekursiv),
+    Schiebt einen Knoten und alle seine linken Nachfolger
-    * `clearTree`: gibt den gesamten Baum frei (rekursiv),
+    (entlang der "linken Kante") auf den Iterator-Stack.
-    * `treeSize`: zählt die Knoten im Baum (rekursiv),
+    iterStackPtr: Zeiger auf den Top-Zeiger des Stacks (LIFO) für die Wiederholung
-    * `nextTreeData`: Traversierung mit Hilfe des zuvor implementierten Stacks. */
+    knoten: aktueller Startknoten, dessen linke Kette abgelegt wird
-
+*/
-// Adds a copy of data's pointer destination to the tree using compareFct for ordering. Accepts duplicates
+static void bintree_pushLefts(StackNode **iterStackPtr, TreeNode *knoten)
-// 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)
 {
-
+    while (knoten != NULL)
+    {
+        *iterStackPtr = push(*iterStackPtr, knoten);  // aktuellen Knoten oben auf den Stack legen
+        knoten = knoten->left;                        // zum linken Kind weiterlaufen
+    }
 }
 
-// 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,
+    Fügt eine Kopie der Daten (Speicherbereich von 'data' mit Länge 'dataSize') in den Baum ein.
-// push the top node and push all its left nodes.
+    Die Ordnung wird über 'compareFct' festgelegt.
-void *nextTreeData(TreeNode *root)
-{
 
+    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)
+{
+    // Standardmäßig annehmen: kein Duplikat (falls Ausgabefeld vorhanden)
+    if (istDuplikat != NULL)
+        *istDuplikat = 0;
+
+    // Leerer Baum/Teilbaum: neuen Knoten erzeugen
+    if (wurzel == NULL)
+    {
+        TreeNode *neuerKnoten = (TreeNode *)malloc(sizeof(TreeNode));
+        if (neuerKnoten == NULL)
+            return NULL;  // Speicherfehler
+
+        neuerKnoten->data = malloc(datenGroesse);
+        if (neuerKnoten->data == NULL)
+        {
+            free(neuerKnoten);
+            return NULL;  // Speicherfehler für Datenbereich
         }
 
-// Releases all memory resources (including data copies).
+        memcpy(neuerKnoten->data, daten, datenGroesse);  // tiefe Kopie der Nutzdaten
-void clearTree(TreeNode *root)
+        neuerKnoten->left = neuerKnoten->right = NULL;    // Blatt
-{
+        return neuerKnoten;
-
     }
 
-// Returns the number of entries in the tree given by root.
+    // Vergleich der einzufügenden Daten mit dem aktuellen Knoten
-unsigned int treeSize(const TreeNode *root)
+    int vergleich = vergleichFkt(daten, wurzel->data);
-{
 
+    if (vergleich < 0)
+    {
+        // links einfügen
+        wurzel->left = addToTree(wurzel->left, daten, datenGroesse, vergleichFkt, istDuplikat);
+    }
+    else if (vergleich > 0)
+    {
+        // rechts einfügen
+        wurzel->right = addToTree(wurzel->right, daten, datenGroesse, vergleichFkt, istDuplikat);
+    }
+    else
+    {
+        // Gleichheit (potenzielles Duplikat)
+        if (istDuplikat != NULL)
+        {
+            *istDuplikat = 1;  // Duplikat erkannt, NICHT einfügen
+            // keine Änderung am Baum
+        }
+        else
+        {
+            // Duplikate erlaubt -> konventionell in den rechten Teilbaum einfügen
+            wurzel->right = addToTree(wurzel->right, daten, datenGroesse, vergleichFkt, istDuplikat);
+        }
+    }
+
+    return wurzel;
+}
+
+void *nextTreeData(TreeNode *wurzel)
+{
+    static StackNode *iteratorStack = NULL;  // interner Zustand über Aufrufe hinweg
+
+    // Neuer Baum übergeben -> Iterator zurücksetzen/initialisieren
+    if (wurzel != NULL)
+    {
+        clearStack(iteratorStack);      // ggf. alten Stack leeren (Speicher freigeben)
+        iteratorStack = NULL;           // Top-Zeiger zurücksetzen
+        bintree_pushLefts(&iteratorStack, wurzel);  // Wurzel und linke Kette ablegen
+    }
+
+    // Kein weiterer Eintrag?
+    if (iteratorStack == NULL)
+        return NULL;
+
+    // Nächsten Knoten holen (oberstes Stack-Element)
+    TreeNode *aktuellerKnoten = (TreeNode *)top(iteratorStack);
+    iteratorStack = pop(iteratorStack);
+
+    // Falls rechter Teilbaum existiert: dessen linke Kette ablegen
+    if (aktuellerKnoten->right != NULL)
+        bintree_pushLefts(&iteratorStack, aktuellerKnoten->right);
+
+    // Daten des aktuellen Knotens zurückgeben
+    return aktuellerKnoten->data;
+}
+
+/*
+    Gibt den gesamten Baum frei (inkl. der tief kopierten Daten).
+*/
+void clearTree(TreeNode *wurzel)
+{
+    if (wurzel == NULL)
+        return;
+
+    clearTree(wurzel->left);
+    clearTree(wurzel->right);
+
+    free(wurzel->data);
+    free(wurzel);
+}
+
+/*
+    Liefert die Anzahl der Knoten/Einträge im Teilbaum 'wurzel'.
+*/
+unsigned int treeSize(const TreeNode *wurzel)
+{
+    if (wurzel == NULL)
+        return 0;
+
+    return 1U + treeSize(wurzel->left) + treeSize(wurzel->right);
 }

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;
+    void *data;           // Zeiger auf die Nutzdaten
-    struct node *left;
+    struct node *left;    // Zeiger auf linken Kindknoten
-    struct node *right;
+    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

highscores.txt

@@ -1 +1,10 @@
-player1;3999
+Player1;19887
+Player1;19843
+Lena;19811
+Lena;19702
+Player1;19578
+player_name;9981
+Lena;9980
+Lena;9978
+Lena;9978
+Lena;9976

makefile

@@ -29,14 +29,38 @@ program_obj_files = stack.o bintree.o numbers.o timer.o highscore.o
 doble : main.o $(program_obj_files)
 	$(CC) $(FLAGS) $^ -o doble
 
-$(program_obj_filesobj_files): %.o: %.c
+# pattern rule to build .o from .c
-	$(CC) -c $(FLAGS) $^ -o $@
+%.o: %.c
+	$(CC) -c $(FLAGS) $< -o $@
 
 # --------------------------
 # Unit Tests
 # --------------------------
-unitTests:
+unitTests: test_stack test_numbers test_bintree
-	echo "needs to be implemented"
+	@total=0; passed=0; failed=0; \
+	for t in test_stack test_numbers test_bintree; do \
+		total=$$((total+1)); \
+		printf "Running %s...\n" "$$t"; \
+		./$$t; rc=$$?; \
+		if [ $$rc -eq 0 ]; then \
+			printf "%s: PASS\n\n" "$$t"; \
+			passed=$$((passed+1)); \
+		else \
+			printf "%s: FAIL (exit %d)\n\n" "$$t" $$rc; \
+			failed=$$((failed+1)); \
+		fi; \
+	done; \
+	printf "Summary: %d tests run, %d passed, %d failed\n" $$total $$passed $$failed; \
+	exit $$failed
+
+test_stack: test_stack.c stack.c
+	$(CC) $(FLAGS) test_stack.c stack.c -o test_stack
+
+test_numbers: test_numbers.c numbers.c bintree.c stack.c
+	$(CC) $(FLAGS) test_numbers.c numbers.c bintree.c stack.c -o test_numbers
+
+test_bintree: test_bintree.c bintree.c stack.c
+	$(CC) $(FLAGS) test_bintree.c bintree.c stack.c -o test_bintree
 
 # --------------------------
 # Clean

numbers.c

@@ -1,3 +1,4 @@
+
 #include <stdlib.h>
 #include <stdio.h>
 #include <time.h>
@@ -5,22 +6,194 @@
 #include "numbers.h"
 #include "bintree.h"
 
-//TODO: getDuplicate und createNumbers implementieren
+/**
-/*  *   * Erzeugen eines Arrays mit der vom Nutzer eingegebenen Anzahl an Zufallszahlen.
+ * @brief Vergleichsfunktion für unsigned int-Werte zur Verwendung im Binärbaum.
-  * Sicherstellen, dass beim Befüllen keine Duplikate entstehen.
+ *
-  * Duplizieren eines zufälligen Eintrags im Array.
+ * Diese Funktion wird von der Binärbaum-Implementierung genutzt, um die
-  * in `getDuplicate()`: Sortieren des Arrays und Erkennen der doppelten Zahl durch Vergleich benachbarter Elemente. */
+ * 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;
+    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
+ * @brief Vergleichsfunktion für qsort() zur Sortierung von unsigned int-Arrays.
-// creating random numbers.
+ *
+ * @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;
+    return 0;
+}
+
+/**
+ * @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)
+        return NULL;
 
+    unsigned int *numbers = (unsigned int *)malloc(sizeof(unsigned int) * len);
+    if (numbers == NULL)
+        return NULL;
+
+    // Zufallszahlengenerator nur einmal pro Prozess initialisieren.
+    // Hintergrund: Wird createNumbers mehrfach schnell hintereinander gerufen,
+    // kann time(NULL) identische Seeds liefern und damit identische Zahlenfolgen erzeugen.
+    static int seeded = 0;
+    if (!seeded) {
+        srand((unsigned int)time(NULL));
+        seeded = 1;
     }
 
-// Returns only the only number in numbers which is present twice. Returns zero on errors.
+    TreeNode *root = NULL;
+    unsigned int range = 2 * len;
+
+    // Schritt 1: len-1 eindeutige Zufallszahlen erzeugen
+    for (unsigned int i = 0; i < len - 1; i++)
+    {
+        unsigned int val;
+        int isDup;
+
+        // Wiederholen, bis eine wirklich neue Zahl eingefügt wurde
+        for (;;)
+        {
+            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);  // root zeigt noch auf den gültigen Teilbaum
+                return NULL;
+            }
+
+            if (!isDup) {
+                // Einfügen war erfolgreich und der Wert ist eindeutig.
+                root = newRoot;
+                numbers[i] = val;
+                break;
+            }
+            // Andernfalls Duplikat: Neue Zufallszahl versuchen.
+        }
+    }
+
+    // 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];
+
+    // 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];
+        numbers[i] = numbers[j];
+        numbers[j] = tmp;
+    }
+
+    // Aufräumen: Baum freigeben
+    clearTree(root);
+    return numbers;
+}
+
+/**
+ * @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)
+        return 0;
 
+    // Kopie erstellen, damit das Original unangetastet bleibt
+    unsigned int *copy = (unsigned int *)malloc(sizeof(unsigned int) * len);
+    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++)
+    {
+        if (copy[i] == copy[i + 1]) {
+            result = copy[i];
+            break;
+        }
+    }
+
+    free(copy);
+    return result;
 }

stack.c

@@ -1,33 +1,47 @@
 #include <stdlib.h>
 #include "stack.h"
 
-//TODO: grundlegende Stackfunktionen implementieren:
+// Push Daten auf den Stack legen.
-/*  * `push`: legt ein Element oben auf den Stack,
-    * `pop`: entfernt das oberste Element,
-    * `top`: liefert das oberste Element zurück,
-    * `clearStack`: gibt den gesamten Speicher frei. */
-
-// Pushes data as pointer onto the stack.
 StackNode *push(StackNode *stack, void *data)
 {
+    StackNode *node = malloc(sizeof(StackNode));
+    if(node == NULL)
+        return stack; // allocation failed -> return unchanged stack
 
+    node->data = data;      // Setze Daten   
+    node->next = stack;     // Setze nächsten Knoten auf aktuellen Stack
+    return node;
 }
 
 // Deletes the top element of the stack (latest added element) and releases its memory. (Pointer to data has to be
 // freed by caller.)
 StackNode *pop(StackNode *stack)
 {
+    if(stack == NULL)
+        return NULL;
 
+    StackNode *next = stack->next;
+    // Speicher des aktuellen Knotens freigeben
+    free(stack);
+    return next;
 }
 
 // Returns the data of the top element.
 void *top(StackNode *stack)
 {
-
+    if(stack == NULL)
+        return NULL;
+    return stack->data;
 }
 
 // Clears stack and releases all memory.
 void clearStack(StackNode *stack)
 {
-
+    while(stack != NULL)
+    {
+        StackNode *next = stack->next;
+        // Do NOT free stack->data here; caller owns the pointed data
+        free(stack);
+        stack = next;
+    }
 }

stack.h

@@ -7,7 +7,12 @@ The latest element is taken from the stack. */
 
 #include <stdlib.h>
 
-//TODO: passenden Datentyp als struct anlegen
+// Stack node for linked-list based stack. Data pointer is stored but not freed by stack operations.
+typedef struct StackNode
+{
+    void *data;
+    struct StackNode *next;
+} StackNode;
 
 // Pushes data as pointer onto the stack.
 StackNode *push(StackNode *stack, void *data);

test_bintree.c

@@ -0,0 +1,48 @@
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+#include "bintree.h"
+
+// comparator for unsigned int values stored by value in heap
+static int cmp_uint_ptr(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;
+    return 0;
+}
+
+int main(void)
+{
+    TreeNode *root = NULL;
+    unsigned int vals[] = {5, 2, 8, 1, 3, 7, 9};
+    const size_t n = sizeof(vals)/sizeof(vals[0]);
+
+    // insert values (copy made by addToTree)
+    for(size_t i = 0; i < n; i++)
+    {
+        int isDup = 0;
+        root = addToTree(root, &vals[i], sizeof(unsigned int), cmp_uint_ptr, &isDup);
+        if(root == NULL && isDup == 0) { fprintf(stderr, "addToTree allocation failed\n"); return 1; }
+    }
+
+    unsigned int sz = treeSize(root);
+    if(sz != n) { fprintf(stderr, "treeSize expected %zu got %u\n", n, sz); clearTree(root); return 2; }
+
+    // inorder traversal using nextTreeData
+    unsigned int last = 0;
+    int first = 1;
+    unsigned int *data = nextTreeData(root);
+    while(data != NULL)
+    {
+        unsigned int v = *data;
+        if(!first && v < last) { fprintf(stderr, "inorder traversal not sorted: %u after %u\n", v, last); clearTree(root); return 3; }
+        last = v; first = 0;
+        data = nextTreeData(NULL);
+    }
+
+    clearTree(root);
+    printf("test_bintree: OK\n");
+    return 0;
+}

test_bintree.dSYM/Contents/Info.plist

@@ -0,0 +1,20 @@
+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple Computer//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd">
+<plist version="1.0">
+	<dict>
+		<key>CFBundleDevelopmentRegion</key>
+		<string>English</string>
+		<key>CFBundleIdentifier</key>
+		<string>com.apple.xcode.dsym.test_bintree</string>
+		<key>CFBundleInfoDictionaryVersion</key>
+		<string>6.0</string>
+		<key>CFBundlePackageType</key>
+		<string>dSYM</string>
+		<key>CFBundleSignature</key>
+		<string>????</string>
+		<key>CFBundleShortVersionString</key>
+		<string>1.0</string>
+		<key>CFBundleVersion</key>
+		<string>1</string>
+	</dict>
+</plist>

test_bintree.dSYM/Contents/Resources/Relocations/x86_64/test_bintree.yml

@@ -0,0 +1,20 @@
+---
+triple:          'x86_64-apple-darwin'
+binary-path:     test_bintree
+relocations:
+  - { offset: 0x26, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _main, symObjAddr: 0x0, symBinAddr: 0x1000007A0, symSize: 0x220 }
+  - { offset: 0x49, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _main, symObjAddr: 0x0, symBinAddr: 0x1000007A0, symSize: 0x220 }
+  - { offset: 0x121, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _cmp_uint_ptr, symObjAddr: 0x220, symBinAddr: 0x1000009C0, symSize: 0x5A }
+  - { offset: 0x21B, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _addToTree, symObjAddr: 0x0, symBinAddr: 0x100000A20, symSize: 0x1C0 }
+  - { offset: 0x228, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _nextTreeData, symObjAddr: 0x1C0, symBinAddr: 0x100000BE0, symSize: 0xC0 }
+  - { offset: 0x24D, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _nextTreeData.iterStack, symObjAddr: 0xFB0, symBinAddr: 0x100002000, symSize: 0x0 }
+  - { offset: 0x2EC, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _addToTree, symObjAddr: 0x0, symBinAddr: 0x100000A20, symSize: 0x1C0 }
+  - { offset: 0x376, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _bintree_pushLefts, symObjAddr: 0x280, symBinAddr: 0x100000CA0, symSize: 0x50 }
+  - { offset: 0x3A8, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _clearTree, symObjAddr: 0x2D0, symBinAddr: 0x100000CF0, symSize: 0x60 }
+  - { offset: 0x3CC, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _treeSize, symObjAddr: 0x330, symBinAddr: 0x100000D50, symSize: 0x56 }
+  - { offset: 0x47F, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _push, symObjAddr: 0x0, symBinAddr: 0x100000DB0, symSize: 0x60 }
+  - { offset: 0x4C3, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _push, symObjAddr: 0x0, symBinAddr: 0x100000DB0, symSize: 0x60 }
+  - { offset: 0x507, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _pop, symObjAddr: 0x60, symBinAddr: 0x100000E10, symSize: 0x50 }
+  - { offset: 0x53D, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _top, symObjAddr: 0xB0, symBinAddr: 0x100000E60, symSize: 0x40 }
+  - { offset: 0x565, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _clearStack, symObjAddr: 0xF0, symBinAddr: 0x100000EA0, symSize: 0x3F }
+...

test_numbers.c

@@ -0,0 +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;              // Anzahl zu erzeugender Zahlen
+    unsigned int *nums = createNumbers(len);
+    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;          // 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;                        // 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;                        // Abweichung zwischen Methoden
+    }
+
+    // Ressourcen freigeben und Erfolg melden
+    free(nums);
+    free(counts);
+    printf("test_numbers: OK (duplicate = %u)\n", duplicateValue);
+    return 0;
+}

test_numbers.dSYM/Contents/Info.plist

@@ -0,0 +1,20 @@
+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple Computer//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd">
+<plist version="1.0">
+	<dict>
+		<key>CFBundleDevelopmentRegion</key>
+		<string>English</string>
+		<key>CFBundleIdentifier</key>
+		<string>com.apple.xcode.dsym.test_numbers</string>
+		<key>CFBundleInfoDictionaryVersion</key>
+		<string>6.0</string>
+		<key>CFBundlePackageType</key>
+		<string>dSYM</string>
+		<key>CFBundleSignature</key>
+		<string>????</string>
+		<key>CFBundleShortVersionString</key>
+		<string>1.0</string>
+		<key>CFBundleVersion</key>
+		<string>1</string>
+	</dict>
+</plist>

test_numbers.dSYM/Contents/Resources/Relocations/x86_64/test_numbers.yml

@@ -0,0 +1,24 @@
+---
+triple:          'x86_64-apple-darwin'
+binary-path:     test_numbers
+relocations:
+  - { offset: 0x26, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _main, symObjAddr: 0x0, symBinAddr: 0x1000013A0, symSize: 0x287 }
+  - { offset: 0x41, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _main, symObjAddr: 0x0, symBinAddr: 0x1000013A0, symSize: 0x287 }
+  - { offset: 0x12E, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _createNumbers, symObjAddr: 0x0, symBinAddr: 0x100001630, symSize: 0x1D0 }
+  - { offset: 0x152, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _createNumbers, symObjAddr: 0x0, symBinAddr: 0x100001630, symSize: 0x1D0 }
+  - { offset: 0x23E, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _compareUInt, symObjAddr: 0x1D0, symBinAddr: 0x100001800, symSize: 0x60 }
+  - { offset: 0x290, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _getDuplicate, symObjAddr: 0x230, symBinAddr: 0x100001860, symSize: 0x110 }
+  - { offset: 0x2FE, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _qsort_uint_cmp, symObjAddr: 0x340, symBinAddr: 0x100001970, symSize: 0x5A }
+  - { offset: 0x3C5, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _addToTree, symObjAddr: 0x0, symBinAddr: 0x1000019D0, symSize: 0x1C0 }
+  - { offset: 0x3D2, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _nextTreeData, symObjAddr: 0x1C0, symBinAddr: 0x100001B90, symSize: 0xC0 }
+  - { offset: 0x3F7, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _nextTreeData.iterStack, symObjAddr: 0xFB0, symBinAddr: 0x100003000, symSize: 0x0 }
+  - { offset: 0x496, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _addToTree, symObjAddr: 0x0, symBinAddr: 0x1000019D0, symSize: 0x1C0 }
+  - { offset: 0x520, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _bintree_pushLefts, symObjAddr: 0x280, symBinAddr: 0x100001C50, symSize: 0x50 }
+  - { offset: 0x552, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _clearTree, symObjAddr: 0x2D0, symBinAddr: 0x100001CA0, symSize: 0x60 }
+  - { offset: 0x576, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _treeSize, symObjAddr: 0x330, symBinAddr: 0x100001D00, symSize: 0x56 }
+  - { offset: 0x629, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _push, symObjAddr: 0x0, symBinAddr: 0x100001D60, symSize: 0x60 }
+  - { offset: 0x66D, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _push, symObjAddr: 0x0, symBinAddr: 0x100001D60, symSize: 0x60 }
+  - { offset: 0x6B1, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _pop, symObjAddr: 0x60, symBinAddr: 0x100001DC0, symSize: 0x50 }
+  - { offset: 0x6E7, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _top, symObjAddr: 0xB0, symBinAddr: 0x100001E10, symSize: 0x40 }
+  - { offset: 0x70F, size: 0x8, addend: 0x0, symName: _clearStack, symObjAddr: 0xF0, symBinAddr: 0x100001E50, symSize: 0x3F }
+...

test_stack.c

@@ -0,0 +1,52 @@
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <assert.h>
+#include "stack.h"
+
+int main(void)
+{
+    StackNode *s = NULL;
+
+    // push 3 integers
+    int *a = malloc(sizeof(int)); 
+    *a = 1; 
+    s = push(s, a);
+    int *b = malloc(sizeof(int)); 
+    *b = 2; 
+    s = push(s, b);
+    int *c = malloc(sizeof(int)); 
+    *c = 3; 
+    s = push(s, c);
+
+    // oben liegt c (3)
+    int *topv = (int *)top(s);
+    if(topv == NULL || *topv != 3) { fprintf(stderr, "stack top expected 3\n"); return 1; }
+
+    // oben liegt nun 2
+    s = pop(s);
+    topv = (int *)top(s);
+    if(topv == NULL || *topv != 2) { fprintf(stderr, "stack top expected 2 after pop\n"); return 2; }
+
+    // oben liegt nun 1
+    s = pop(s);
+    topv = (int *)top(s);
+    if(topv == NULL || *topv != 1) { fprintf(stderr, "stack top expected 1 after pop\n"); return 3; }
+
+    // letzen Stapelinhalt holen
+    s = pop(s);
+    if(s != NULL) { fprintf(stderr, "stack expected empty after popping all\n"); return 4; }
+
+    // Eigenen Speicher freigeben
+    free(a); 
+    free(b); 
+    free(c);
+
+    // test clearStack mit leerem Stack
+    s = push(s, malloc(sizeof(int)));
+    s = push(s, malloc(sizeof(int)));
+    clearStack(s); // clearStack must free nodes but not payload; free payloads not necessary because we leaked intentionally for test of API
+    // Note: above payloads are not freed (stack API spec); this test ensures clearStack doesn't crash.
+    // Funktioniert alles
+    printf("test_stack: OK\n");
+    return 0;
+}

test_stack.dSYM/Contents/Info.plist

@@ -0,0 +1,20 @@
+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple Computer//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd">
+<plist version="1.0">
+	<dict>
+		<key>CFBundleDevelopmentRegion</key>
+		<string>English</string>
+		<key>CFBundleIdentifier</key>
+		<string>com.apple.xcode.dsym.test_stack</string>
+		<key>CFBundleInfoDictionaryVersion</key>
+		<string>6.0</string>
+		<key>CFBundlePackageType</key>
+		<string>dSYM</string>
+		<key>CFBundleSignature</key>
+		<string>????</string>
+		<key>CFBundleShortVersionString</key>
+		<string>1.0</string>
+		<key>CFBundleVersion</key>
+		<string>1</string>
+	</dict>
+</plist>

test_stack.dSYM/Contents/Resources/Relocations/x86_64/test_stack.yml

@@ -0,0 +1,12 @@
+---
+triple:          'x86_64-apple-darwin'
+binary-path:     test_stack
+relocations:
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