Merge pull request 'MM_Branch' (#4) from MM_Branch into main

Reviewed-on: #4

.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

@@ -93,6 +93,11 @@ TreeNode *addToTree(TreeNode *wurzel,
     return wurzel;
 }
 
+/*
+Die Funktion gibt bei jedem Aufruf das nächste Element des Binärbaums in **Inorder-Reihenfolge** 
+zurück und merkt sich intern, wo sie zuletzt war.
+*/
+
 void *nextTreeData(TreeNode *wurzel)
 {
     static StackNode *iteratorStack = NULL;  // interner Zustand über Aufrufe hinweg
@@ -110,8 +115,8 @@ void *nextTreeData(TreeNode *wurzel)
         return NULL;
 
     // Nächsten Knoten holen (oberstes Stack-Element)
-    TreeNode *aktuellerKnoten = (TreeNode *)top(iteratorStack);
+    TreeNode *aktuellerKnoten = (TreeNode *)top(iteratorStack); //Oberstes Element zurück
-    iteratorStack = pop(iteratorStack);
+    iteratorStack = pop(iteratorStack); // entfernt Oberstes Element
 
     // Falls rechter Teilbaum existiert: dessen linke Kette ablegen
     if (aktuellerKnoten->right != NULL)

highscores.txt

@@ -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

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
+ * @brief Erzeugt ein Array aus len Zufallszahlen im Bereich [1 .. 2*len],
-// creating random numbers.
+ *        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
+    // Zufallszahlengenerator nur einmal pro Prozess initialisieren.
-    srand((unsigned int)time(NULL));
+    // 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;
+    }
 
     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;
+        int isDup;
-        // try until a unique number is inserted
+
-        do
+        // Wiederholen, bis eine wirklich neue Zahl eingefügt wurde
+        for (;;)
         {
-            val = (unsigned int)(rand() % range) + 1; // [1..2*len]
+            isDup = 0; // vor jedem Insert zurücksetzen, um „alte“ Werte zu vermeiden
-            root = addToTree(root, &val, sizeof(val), compareUInt, &isDup);
+            val = (unsigned int)(rand() % range) + 1; // Wertebereich [1 .. 2*len]
-            // if addToTree returned NULL due to allocation failure, cleanup and return NULL
+
-            if(root == NULL && isDup == 0)
+            // 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
+    // Schritt 2: Eine der bestehenden Zahlen zufällig duplizieren
-    unsigned int idx = (unsigned int)(rand() % (len - 1));
+    unsigned int idx = (unsigned int)(rand() % (len - 1)); // Index im Bereich [0 .. len-2]
     numbers[len - 1] = numbers[idx];
 
-    // shuffle array (Fisher-Yates)
+    // Schritt 3: Fisher–Yates-Shuffle über das gesamte Array
-    for(unsigned int i = len - 1; i > 0; i--)
+    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;
         }

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->data = data;      // Setze Daten   
-    node->next = stack;
+    node->next = stack;     // Setze nächsten Knoten auf aktuellen Stack
     return node;
 }
 
@@ -21,7 +21,7 @@ StackNode *pop(StackNode *stack)
         return NULL;
 
     StackNode *next = stack->next;
-    // Do NOT free stack->data here; caller owns the pointed data
+    // Speicher des aktuellen Knotens freigeben
     free(stack);
     return next;
 }

test_bintree.c

@@ -3,7 +3,7 @@
 #include <string.h>
 #include "bintree.h"
 
-// comparator for unsigned int values stored by value in heap
+// Vergleichsfunktion für unsigned int
 static int cmp_uint_ptr(const void *a, const void *b)
 {
     unsigned int va = *(const unsigned int *)a;
@@ -19,7 +19,7 @@ int main(void)
     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)
+    // Werte in den Baum einfügen
     for(size_t i = 0; i < n; i++)
     {
         int isDup = 0;
@@ -27,22 +27,25 @@ int main(void)
         if(root == NULL && isDup == 0) { fprintf(stderr, "addToTree allocation failed\n"); return 1; }
     }
 
+    // Baumgröße prüfen
     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
+    // Inorder-Traversierung (muss sortiert sein)
     unsigned int last = 0;
     int first = 1;
     unsigned int *data = nextTreeData(root);
     while(data != NULL)
     {
         unsigned int v = *data;
+        // Prüfen, ob Reihenfolge korrekt ist
         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);
+        data = nextTreeData(NULL); // nächstes Element holen
     }
 
-    clearTree(root);
+    clearTree(root); // Speicher freigeben
     printf("test_bintree: OK\n");
     return 0;
 }
+

test_numbers.c

@@ -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; }
+    if (nums == NULL) {
-
+        fprintf(stderr, "createNumbers returned NULL\n");
-    // count occurrences
+        return 1;                        // Erzeugung fehlgeschlagen
-    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]]++;
     }
 
+    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++)
+
-    {
+    for (unsigned int v = 1; v <= maxVal; v++) {
-        if(counts[v] == 2) { duplicatesFound++; duplicateValue = v; }
+        if (counts[v] == 2) {
-        else if(counts[v] > 2) { fprintf(stderr, "value %u appears more than twice\n", v); free(nums); free(counts); return 4; }
+            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;
 }

test_stack.c

@@ -8,37 +8,45 @@ int main(void)
     StackNode *s = NULL;
 
     // push 3 integers
-    int *a = malloc(sizeof(int)); *a = 1; s = push(s, a);
+    int *a = malloc(sizeof(int)); 
-    int *b = malloc(sizeof(int)); *b = 2; s = push(s, b);
+    *a = 1; 
-    int *c = malloc(sizeof(int)); *c = 3; s = push(s, c);
+    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);
 
-    // top should be c (3)
+    // oben liegt c (3)
     int *topv = (int *)top(s);
     if(topv == NULL || *topv != 3) { fprintf(stderr, "stack top expected 3\n"); return 1; }
 
-    // pop -> now top should be 2
+    // 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; }
 
-    // pop -> now top should be 1
+    // 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; }
 
-    // pop last
+    // letzen Stapelinhalt holen
     s = pop(s);
     if(s != NULL) { fprintf(stderr, "stack expected empty after popping all\n"); return 4; }
 
-    // free stored data (stack does not free data)
+    // Eigenen Speicher freigeben
-    free(a); free(b); free(c);
+    free(a); 
+    free(b); 
+    free(c);
 
-    // test clearStack on empty and small stacks
+    // 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.
-    // Success
+    // Funktioniert alles
     printf("test_stack: OK\n");
     return 0;
 }