info2Praktikum-DobleSpiel/bintree.c

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "bintree.h"
#include "stack.h"

/* Fügt eine Kopie der Daten in den Baum ein, geordnet nach compareFct. Akzeptiert Duplikate,
   wenn isDuplicate NULL ist, andernfalls ignoriert Duplikate und setzt isDuplicate auf 1 (oder auf 0 bei neuem Eintrag). */
TreeNode *addToTree(TreeNode *root, const void *data, size_t dataSize, CompareFctType compareFct, int *isDuplicate)
{
    // Überprüfe ungültige Eingabeparameter
    if (compareFct == NULL || data == NULL || dataSize == 0)
        return root; // ungültige Eingabe: nichts tun

    // Wenn der Baum leer ist, erstelle einen neuen Wurzelknoten
    if (root == NULL)
    
{
        TreeNode *node = (TreeNode *)malloc(sizeof(TreeNode));
        if (node == NULL)
            return NULL; // Speicherallokation fehlgeschlagen

        node->data = malloc(dataSize);
        if (node->data == NULL)
        {
            free(node);
            return NULL;
        }
        memcpy(node->data, data, dataSize);
        node->left = NULL;
        node->right = NULL;

        if (isDuplicate != NULL)
            *isDuplicate = 0;

        return node;
    }
    // Vergleiche neue Daten mit aktueller Wurzel
    int cmp = compareFct(data, root->data);
    // Wenn neue Daten kleiner sind, füge in linken Unterbaum ein
    if (cmp < 0)
    {
        root->left = addToTree(root->left, data, dataSize, compareFct, isDuplicate);
    }
    // Wenn neue Daten größer sind, füge in rechten Unterbaum ein
    else if (cmp > 0)
    {
        root->right = addToTree(root->right, data, dataSize, compareFct, isDuplicate);
    }
    // Wenn gleich (Duplikat)
    else
    {
        // Wenn Duplikate erkannt werden sollen, setze Flag und ignoriere
        if (isDuplicate != NULL)
        {
            *isDuplicate = 1;
        }
        // Andernfalls erlaube Duplikate durch Einfügen in rechten Unterbaum
        else
        {
            root->right = addToTree(root->right, data, dataSize, compareFct, isDuplicate);
        }
    }

    return root;
}

/* Iteriert über den Baum in aufsteigender Reihenfolge (in-order).
   Verwendet die Logik von strtok: Wenn root != NULL, initialisiere/reset Iterator für diesen Baum.
   Wenn root == NULL, setze Iteration von letzter Position fort.
   Verwendet Stack zur Verwaltung des Traversierungs-Zustands. */
void *nextTreeData(TreeNode *root)
{
    // Statischer Stack zur Aufrechterhaltung des Iterator-Zustands zwischen Aufrufen
    static StackNode *iterStack = NULL;

    // Wenn ein neuer Baum bereitgestellt wird, initialisiere den Iterator
    if (root != NULL)
    {
        // Lösche vorherigen Iterator-Zustand
        clearStack(iterStack);
        iterStack = NULL;

        // Pushe die Wurzel und alle linken Nachfahren auf den Stack
        TreeNode *cur = root;
        while (cur != NULL)
        {
            iterStack = push(iterStack, cur);
            cur = cur->left;
        }
    }
    else
    {
        // Wenn Iteration fortgesetzt wird, aber kein Stack initialisiert, gib NULL zurück
        if (iterStack == NULL)
            return NULL;
    }

    // Wenn Stack leer ist, keine weiteren Elemente
    if (iterStack == NULL)
        return NULL;

    // Poppe den nächsten Knoten vom Stack (in-order-Traversierung)
    TreeNode *node = (TreeNode *)top(iterStack);
    iterStack = pop(iterStack);

    // Pushe den rechten Unterbaum des aktuellen Knotens und seine linken Nachfahren
    TreeNode *r = node->right;
    while (r != NULL)
    {
        iterStack = push(iterStack, r);
        r = r->left;
    }

    return node->data;
}

/* Gibt alle Speicherressourcen frei (einschließlich Datenkopien). */
void clearTree(TreeNode *root)
{
    // Basisfall: wenn Baum leer, nichts tun
    if (root == NULL)
        return;

    // Rekursiv linken und rechten Unterbaum löschen
    if (root->left != NULL)
        clearTree(root->left);
    if (root->right != NULL)
        clearTree(root->right);

    // Daten und Knoten selbst freigeben
    free(root->data);
    root->data = NULL;
    free(root);
}

/* Gibt die Anzahl der Einträge im Baum zurück. */
unsigned int treeSize(const TreeNode *root)
{
    // Basisfall: leerer Baum hat Größe 0
    if (root == NULL)
        return 0;
    // Größe ist 1 (aktueller Knoten) plus Größen der Unterbäume
    return 1 + treeSize(root->left) + treeSize(root->right);
}