DobleSpiel/bintree.c

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

//TODO: binären Suchbaum implementieren
/*  * `addToTree`: fügt ein neues Element in den Baum ein (rekursiv),
    * `clearTree`: gibt den gesamten Baum frei (rekursiv),
    * `treeSize`: zählt die Knoten im Baum (rekursiv),
    * `nextTreeData`: Traversierung mit Hilfe des zuvor implementierten Stacks. */

// 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)
{
// 1. Leerer Baum -> neuen Knoten anlegen
    if (root == NULL)
    {
        TreeNode *node = malloc(sizeof(TreeNode)); //Speicherreservierung
        if (!node) return NULL; //Abbruch, wenn kein Speicher verfügbar

        node->data = malloc(dataSize); //Speicher für Daten reservieren
        if(!node->data) //Bei Fehler -> freigeben des Knotens und abbrechen
        {
            free(node);
            return NULL;
        }
        memcpy(node->data, data, dataSize); //Daten kopieren (nicht Zeiger)

        node->left = node->right = NULL; //Neuer Knoten hat keine Kinder
        
        if (isDuplicate) *isDuplicate = 0; //Rückmeldung (kein Duplikat)
        return node;
    }

    //2. Vergleich, um Einfügerichtung zu bestimmen
    int cmp = compareFct(data, root->data);

    if (cmp < 0) //kleiner nach links weitergeben (rekursiv)
    {
        root->left = addToTree(root->left, data, dataSize, compareFct, isDuplicate);
    }
    else if (cmp > 0) //größer nach rechts weitergeben
    {
        root->right = addToTree(root->right, data, dataSize, compareFct, isDuplicate);
    }
    else //Duplikat -> wird nicht eingefügt (keine Änderung am Baum)
    {
        if (isDuplicate) *isDuplicate = 1;
    }

    return root;
}

// 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)
{
  static StackNode *iterStack = NULL; //behält den Wert zwischen Funktionsaufrufen
  
  if (root != NULL) //Wird ein neuer Baum übergeben?
  {
    clearStack(iterStack); // alten Stack löschen
    iterStack = NULL;

    TreeNode *cur = root; //Root + alle linken Knoten auf Stack pushen
    while (cur != NULL)
    {
        iterStack = push(iterStack, cur);
        cur = cur->left;
    }
  }

  if (iterStack == NULL) //Kein Baum mehr -> besuchen aller Knoten beendet
    return NULL;

  //Top-Knoten (als nächtes Reihe)
  TreeNode *node = (TreeNode *)top(iterStack); //Top-Knoten als nächste Reihe
  iterStack = pop(iterStack); //entfernen des Kontens

  //Rechtsknoten
  TreeNode *right = node->right; //nach Besuch bei rechten Knoten in rechten Teilbaum
  while (right != NULL)
  {
    iterStack = push(iterStack, right);
    right = right->left; //von dort ganz nach links und alles pushen
  }

  return node->data;
}

// Releases all memory resources (including data copies).
void clearTree(TreeNode *root)
{
    if (root == NULL) //Abbruchbedienung
            return;

        clearTree(root->left); //links und rechts löschen
        clearTree(root->right);

        free(root->data); //Daten freigeben
        free(root);
}

// Returns the number of entries in the tree given by root.
unsigned int treeSize(const TreeNode *root)
{
    if (root == NULL) //leerer Baum
            return 0;

        return 1 + treeSize(root->left) + treeSize(root->right); //Größe = 1 + Größe links + Größe rechts
}