#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;
}