stack funktion vervollständigt

.gitignore

@@ -1,62 +0,0 @@
-# ---> C
-# Prerequisites
-*.d
-
-# Object files
-*.o
-*.ko
-*.obj
-*.elf
-
-# Linker output
-*.ilk
-*.map
-*.exp
-
-# Precompiled Headers
-*.gch
-*.pch
-
-# Libraries
-*.lib
-*.la
-*.lo
-
-# Shared objects (inc. Windows DLLs)
-*.dll
-*.so
-*.so.*
-*.dylib
-
-# Executables
-*.exe
-*.out
-*.app
-*.i*86
-*.x86_64
-*.hex
-Startcode/doble_initial
-Startcode/doble
-Startcode/unitTests
-
-# Debug files
-*.dSYM/
-*.su
-*.idb
-*.pdb
-
-# Kernel Module Compile Results
-*.mod*
-*.cmd
-.tmp_versions/
-modules.order
-Module.symvers
-Mkfile.old
-dkms.conf
-
-# IDE folders
-.vscode/
-.idea/
-
-# macOS
-.DS_Store

Startcode/bintree.c

@@ -1,36 +0,0 @@
-#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)
-{
-
-}
-
-// 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)
-{
-
-}
-
-// Releases all memory resources (including data copies).
-void clearTree(TreeNode *root)
-{
-
-}
-
-// Returns the number of entries in the tree given by root.
-unsigned int treeSize(const TreeNode *root)
-{
-
-}

Startcode/numbers.c

@@ -1,26 +0,0 @@
-#include <stdlib.h>
-#include <stdio.h>
-#include <time.h>
-#include <string.h>
-#include "numbers.h"
-#include "bintree.h"
-
-//TODO: getDuplicate und createNumbers implementieren
-/*  *   * Erzeugen eines Arrays mit der vom Nutzer eingegebenen Anzahl an Zufallszahlen.
-  * Sicherstellen, dass beim Befüllen keine Duplikate entstehen.
-  * Duplizieren eines zufälligen Eintrags im Array.
-  * in `getDuplicate()`: Sortieren des Arrays und Erkennen der doppelten Zahl durch Vergleich benachbarter Elemente. */
-
-// 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
-// creating random numbers.
-unsigned int *createNumbers(unsigned int len)
-{
-
-}
-
-// Returns only the only number in numbers which is present twice. Returns zero on errors.
-unsigned int getDuplicate(const unsigned int numbers[], unsigned int len)
-{
-
-}

Startcode/stack.c

@@ -1,33 +0,0 @@
-#include <stdlib.h>
-#include "stack.h"
-
-//TODO: grundlegende Stackfunktionen implementieren:
-/*  * `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)
-{
-
-}
-
-// 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)
-{
-
-}
-
-// Returns the data of the top element.
-void *top(StackNode *stack)
-{
-
-}
-
-// Clears stack and releases all memory.
-void clearStack(StackNode *stack)
-{
-
-}

bintree.c

@@ -0,0 +1,107 @@
+#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).
+
+// Hilfsfunktion: neuen Knoten erstellen und Daten kopieren
+TreeNode* newNode(const void* data, size_t dataSize) {
+    TreeNode* node = malloc(sizeof(TreeNode));
+    if (!node) return NULL;
+
+    node->data = malloc(dataSize);
+    if (!node->data) {
+        free(node);
+        return NULL;
+    }
+    memcpy(node->data, data, dataSize); // Daten kopieren
+    node->left = node->right = NULL;
+    return node;
+}
+TreeNode *addToTree(TreeNode *root, const void *data, size_t dataSize,
+                    CompareFctType compareFct, int *isDuplicate)
+{
+    if (root == NULL) {
+        *isDuplicate = 0; // kein Duplikat, neuer Knoten
+        return newNode(data, dataSize); // neuer Knoten wird Wurzel
+    }
+
+    int result = compareFct(data, root->data);
+
+    if (result < 0) {
+        root->left = addToTree(root->left, data, dataSize, compareFct, isDuplicate);
+    } else if (result > 0) {
+        root->right = addToTree(root->right, data, dataSize, compareFct, isDuplicate);
+    } else {
+        // result == 0 → Duplikat
+        *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.
+// Initialisiert den Stack mit der Wurzel und allen linken Nachfolgern
+StackNode* initTraversal(TreeNode* root) {
+    StackNode* stack = NULL;
+    TreeNode* current = root;
+
+    while (current != NULL) {
+        stack = push(stack, current);
+        current = current->left;
+    }
+    return stack;
+}
+void* nextTreeData(StackNode** stack) {
+    if (*stack == NULL) {
+        return NULL; // Traversierung beendet
+
+    // Obersten Knoten holen
+    TreeNode* node = (TreeNode*)top(*stack);
+    *stack = pop(*stack);
+
+    // Falls rechter Teilbaum existiert, diesen und alle linken Nachfolger auf den Stack legen
+    TreeNode* current = node->right;
+    while (current != NULL) {
+        *stack = push(*stack, current);
+        current = current->left;
+    }
+
+    return node->data;
+}}
+
+// Releases all memory resources (including data copies).
+void clearTree(TreeNode *root)
+{
+ if (root == NULL) return; // Basisfall: leerer Teilbaum
+
+    // Rekursiv zuerst die Kinder freigeben
+    clearTree(root->left);
+    clearTree(root->right);
+
+    // Daten freigeben
+    free(root->data);
+
+    // Knoten selbst freigeben
+    free(root);
+}
+
+// Returns the number of entries in the tree given by root.
+unsigned int treeSize(const TreeNode *root)
+{
+ if (root == NULL) {
+        return 0; // Basisfall: leerer Teilbaum
+    }
+    // Rekursiv: Größe = 1 (aktueller Knoten) + Größe des linken Teilbaums + Größe des rechten Teilbaums
+    return 1 + treeSize(root->left) + treeSize(root->right);
+}

makefile

@@ -29,21 +29,21 @@ program_obj_files = stack.o bintree.o numbers.o timer.o highscore.o
 doble : main.o $(program_obj_files)
 	$(CC) $(FLAGS) $^ -o doble
 
-$(program_obj_files): %.o: %.c
+$(program_obj_filesobj_files): %.o: %.c
 	$(CC) -c $(FLAGS) $^ -o $@
 
 # --------------------------
 # Unit Tests
 # --------------------------
 unitTests:
-	echo "needs to be implemented"
+	$(CC) $(FLAGS) $^ -o test_stack test_stack.c stack.c -Wall && ./test_stack
 
 # --------------------------
 # Clean
 # --------------------------
 clean:
 ifeq ($(OS),Windows_NT)
-	del /f *.o doble
+	del /f *.o doble test_stack
 else
-	rm -f *.o doble
+	rm -f *.o doble test_stack
 endif

numbers.c

@@ -0,0 +1,57 @@
+#include <stdlib.h>
+#include <stdio.h>
+#include <time.h>
+#include <string.h>
+#include "numbers.h"
+#include "bintree.h"
+
+// TODO: getDuplicate und createNumbers implementieren
+/*  *   * Erzeugen eines Arrays mit der vom Nutzer eingegebenen Anzahl an Zufallszahlen.
+ * Sicherstellen, dass beim Befüllen keine Duplikate entstehen.
+ * Duplizieren eines zufälligen Eintrags im Array.
+ * in `getDuplicate()`: Sortieren des Arrays und Erkennen der doppelten Zahl durch Vergleich benachbarter Elemente. */
+
+// 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
+// creating random numbers.
+unsigned int *createNumbers(unsigned int len)
+{
+
+  int n;
+  printf("Wie viele Zufallszahlen sollen erstellt werden? ");
+  scanf("%d", &n);
+
+  int array[n];
+  srand(time(NULL)); // Zufallsgenerator initialisieren
+
+  for (int i = 0; i < n; i++)
+  {
+    int zahl;
+    char vorhanden;
+
+    do
+    {
+      vorhanden = 0;
+      zahl = rand() % n; // Zufallszahl zwischen 1 und 100
+
+      // Prüfen, ob Zahl schon im Array existiert
+      for (int j = 0; j < i; j++)
+      {
+        if (array[j] == zahl)
+        {
+          vorhanden = 1;
+          break;
+        }
+      }
+    } while (vorhanden); // solange wiederholen, bis Zahl einzigartig ist
+
+    array[i] = zahl;
+  }
+
+  return 0;
+}
+
+// Returns only the only number in numbers which is present twice. Returns zero on errors.
+unsigned int getDuplicate(const unsigned int numbers[], unsigned int len)
+{
+}

stack.c

@@ -0,0 +1,76 @@
+#include <stdlib.h>
+#include "stack.h"
+
+//TODO: grundlegende Stackfunktionen implementieren:
+/*  * `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)
+{
+     // Speicher für den neuen Knoten allokieren
+    StackNode *newNode = (StackNode *)malloc(sizeof(StackNode));
+    
+    // Prüfen, ob die Allokierung erfolgreich war
+    if (newNode == NULL)
+    {
+        return stack; // Unveränderter Stack bei Fehler
+    }
+    
+    // Neuen Knoten initialisieren
+    newNode->data = data;
+    newNode->next = stack; // Zeigt auf die aktuelle Spitze des Stacks
+    
+    // Neuen Knoten als neue Spitze des Stacks zurückgeben
+    return newNode;
+}
+
+// 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)
+{
+    // Prüfen, ob der Stack leer ist
+    if (stack == NULL)
+    {
+        return NULL;
+    }
+    
+    // Zeiger auf den nächsten Knoten speichern (wird zur neuen Spitze)
+    StackNode *newTop = stack->next;
+    
+    // Aktuellen obersten Knoten freigeben (aber NICHT die Daten - Verantwortung des Aufrufers)
+    free(stack);
+    
+    // Neue Spitze des Stacks zurückgeben
+    return newTop;
+}
+
+// Returns the data of the top element.
+void *top(StackNode *stack)
+{
+     // Prüfen, ob der Stack leer ist
+    if (stack == NULL)
+    {
+        return NULL;
+    }
+    
+    // Datenzeiger des obersten Knotens zurückgeben
+    return stack->data;
+}
+
+// Clears stack and releases all memory.
+void clearStack(StackNode *stack)
+{
+    StackNode *current = stack;
+    StackNode *next;
+    
+    // Durch alle Knoten iterieren und freigeben
+    while (current != NULL)
+    {
+        next = current->next;  // Nächsten Knoten speichern
+        free(current);         // Aktuellen Knoten freigeben (aber NICHT die Daten)
+        current = next;        // Zum nächsten Knoten weitergehen
+    }
+}

stack.h

@@ -8,6 +8,13 @@ The latest element is taken from the stack. */
 #include <stdlib.h>
 
 //TODO: passenden Datentyp als struct anlegen
+typedef struct StackNode
+{
+    void *data;
+    struct StackNode *next;
+    struct StackNode *prev;
+}StackNode;
+
 
 // Pushes data as pointer onto the stack.
 StackNode *push(StackNode *stack, void *data);

test_stack.c

@@ -0,0 +1,187 @@
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <assert.h>
+#include "stack.h"
+
+// Hilfsfunktion: Gibt "PASSED" oder "FAILED" aus
+void printTestResult(const char *testName, int passed)
+{
+    if (passed)
+    {
+        printf("[PASSED] %s\n", testName);
+    }
+    else
+    {
+        printf("[FAILED] %s\n", testName);
+    }
+}
+
+// Test 1: Leerer Stack
+void test_emptyStack()
+{
+    StackNode *stack = NULL;
+    
+    // Top auf leerem Stack sollte NULL zurückgeben
+    void *result = top(stack);
+    printTestResult("Test 1: top() auf leerem Stack", result == NULL);
+    
+    // Pop auf leerem Stack sollte NULL zurückgeben
+    stack = pop(stack);
+    printTestResult("Test 1: pop() auf leerem Stack", stack == NULL);
+}
+
+// Test 2: Push und Top
+void test_pushAndTop()
+{
+    StackNode *stack = NULL;
+    
+    // Integer-Werte allokieren
+    int *val1 = (int *)malloc(sizeof(int));
+    *val1 = 42;
+    
+    // Wert auf den Stack legen
+    stack = push(stack, val1);
+    
+    // Obersten Wert abrufen
+    int *topVal = (int *)top(stack);
+    int passed = (topVal != NULL && *topVal == 42);
+    printTestResult("Test 2: push() und top()", passed);
+    
+    // Aufräumen
+    free(val1);
+    clearStack(stack);
+}
+
+//Test 3 mehrmaliges pushen
+void test_multiplePush()
+{
+    StackNode *stack = NULL;
+    
+    //Speicher für Werte allokieren
+    int *val1 = (int *) malloc(sizeof(int));
+    int *val2 = (int *) malloc(sizeof(int));
+    int *val3 = (int *) malloc(sizeof(int));
+
+    *val1 = 10;
+    *val2 = 20;
+    *val3 = 30;
+
+    //Testwerte auf den Stack legen
+    stack = push(stack, val1);
+    stack = push(stack, val2);
+    stack = push(stack, val3);
+
+    // Oberster Wert sollte 30 sein (LIFO)
+    int *topVal = (int *)top(stack);
+    int passed = (topVal != NULL && *topVal == 30);
+    printTestResult("Test 3: Mehrfache push() - LIFO-Prinzip", passed);
+
+    // Aufräumen
+    free(val1);
+    free(val2);
+    free(val3);
+    clearStack(stack);
+
+}
+
+// Test 4: Push und Pop
+void test_pushAndPop()
+{
+    StackNode *stack = NULL;
+    
+    // Drei Werte auf den Stack legen
+    int *val1 = (int *)malloc(sizeof(int));
+    int *val2 = (int *)malloc(sizeof(int));
+    int *val3 = (int *)malloc(sizeof(int));
+    
+    *val1 = 100;
+    *val2 = 200;
+    *val3 = 300;
+    
+    stack = push(stack, val1);
+    stack = push(stack, val2);
+    stack = push(stack, val3);
+    
+    // Oberster Wert: 300
+    int *topVal1 = (int *)top(stack);
+    int test1 = (topVal1 != NULL && *topVal1 == 300);
+    
+    // Pop - neuer oberster Wert: 200
+    stack = pop(stack);
+    int *topVal2 = (int *)top(stack);
+    int test2 = (topVal2 != NULL && *topVal2 == 200);
+    
+    // Pop - neuer oberster Wert: 100
+    stack = pop(stack);
+    int *topVal3 = (int *)top(stack);
+    int test3 = (topVal3 != NULL && *topVal3 == 100);
+    
+    // Pop - Stack sollte leer sein
+    stack = pop(stack);
+    int test4 = (stack == NULL);
+    
+    int passed = test1 && test2 && test3 && test4;
+    printTestResult("Test 4: push() und pop() - Korrekte Reihenfolge", passed);
+    
+    // Aufräumen
+    free(val1);
+    free(val2);
+    free(val3);
+}
+
+// Test 5: ClearStack
+void test_clearStack()
+{
+    StackNode *stack = NULL;
+    
+    // Mehrere Werte auf den Stack legen
+    int *val1 = (int *)malloc(sizeof(int));
+    int *val2 = (int *)malloc(sizeof(int));
+    int *val3 = (int *)malloc(sizeof(int));
+    int *val4 = (int *)malloc(sizeof(int));
+    int *val5 = (int *)malloc(sizeof(int));
+    
+    *val1 = 1;
+    *val2 = 2;
+    *val3 = 3;
+    *val4 = 4;
+    *val5 = 5;
+    
+    stack = push(stack, val1);
+    stack = push(stack, val2);
+    stack = push(stack, val3);
+    stack = push(stack, val4);
+    stack = push(stack, val5);
+    
+    // Stack löschen
+    clearStack(stack);
+    stack = NULL; // Nach clearStack ist der Stack leer
+    
+    printTestResult("Test 5: clearStack() - Alle Knoten freigegeben", 1);
+    
+    // Daten müssen manuell freigegeben werden (Verantwortung des Aufrufers)
+    free(val1);
+    free(val2);
+    free(val3);
+    free(val4);
+    free(val5);
+}
+
+int main()
+{
+    printf("=== Stack Unit-Tests ===\n\n");
+    
+    test_emptyStack();
+    test_pushAndTop();
+    test_multiplePush();
+    test_pushAndPop();
+    test_clearStack();
+    /*test_stressTest();*/
+    
+    printf("\n=== Alle Tests abgeschlossen ===\n");
+    printf("\nCode-Review: Speicherverwaltung\n");
+    printf("--------------------------------\n");
+    printf("✓ Aufrufer gibt Daten frei, Stack-Funktionen geben Knoten frei\n");
+    
+    return 0;
+}