info2Praktikum-DobleSpiel/Test_numbers.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <time.h>
#include "numbers.h"

#define GREEN "\033[0;32m"
#define RED "\033[0;31m"
#define RESET "\033[0m"
#define BLUE "\033[0;34m"

int testsPassed = 0;
int testsFailed = 0;

void printTestResult(const char *testName, int passed)
{
    if (passed)
    {
        printf(GREEN "[PASS]" RESET " %s\n", testName);
        testsPassed++;
    }
    else
    {
        printf(RED "[FAIL]" RESET " %s\n", testName);
        testsFailed++;
    }
}

// Hilfsfunktion: Prüft ob eine Zahl im Array vorkommt
int countOccurrences(const unsigned int *array, unsigned int len, unsigned int value)
{
    int count = 0;
    for (unsigned int i = 0; i < len; i++)
    {
        if (array[i] == value)
            count++;
    }
    return count;
}

// Hilfsfunktion: Prüft ob alle Zahlen im gültigen Bereich sind
int allNumbersInRange(const unsigned int *array, unsigned int len, unsigned int min, unsigned int max)
{
    for (unsigned int i = 0; i < len; i++)
    {
        if (array[i] < min || array[i] > max)
            return 0;
    }
    return 1;
}

// Test 1: createNumbers mit kleiner Anzahl
void test_create_numbers_small()
{
    printf(BLUE "\n--- Test 1: createNumbers mit 5 Zahlen ---" RESET "\n");

    unsigned int len = 5;
    unsigned int *numbers = createNumbers(len);

    printTestResult("createNumbers gibt nicht-NULL zurueck", numbers != NULL);

    if (numbers != NULL)
    {
        // Alle Zahlen zwischen 1 und 2*len?
        int inRange = allNumbersInRange(numbers, len, 1, 2 * len);
        printTestResult("Alle Zahlen im Bereich [1, 10]", inRange);

        // Genau ein Duplikat zählen
        int duplicateCount = 0;
        for (unsigned int i = 0; i < len; i++)
        {
            int occurrences = countOccurrences(numbers, len, numbers[i]);
            if (occurrences == 2)
                duplicateCount++;
        }

        // duplicateCount sollte 2 sein (2 mal die gleiche Zahl)
        printTestResult("Genau ein Duplikat vorhanden", duplicateCount == 2);

        free(numbers);
    }
}

// Test 2: createNumbers mit mittlerer Anzahl
void test_create_numbers_medium()
{
    printf(BLUE "\n--- Test 2: createNumbers mit 20 Zahlen ---" RESET "\n");

    unsigned int len = 20;
    unsigned int *numbers = createNumbers(len);

    printTestResult("createNumbers(20) gibt nicht-NULL zurueck", numbers != NULL);

    if (numbers != NULL)
    {
        int inRange = allNumbersInRange(numbers, len, 1, 2 * len);
        printTestResult("Alle Zahlen im Bereich [1, 40]", inRange);

        free(numbers);
    }
}

// Test 3: createNumbers mit Minimum (3 Zahlen)
void test_create_numbers_minimum()
{
    printf(BLUE "\n--- Test 3: createNumbers mit Minimum (3 Zahlen) ---" RESET "\n");

    unsigned int len = 3;
    unsigned int *numbers = createNumbers(len);

    printTestResult("createNumbers(3) funktioniert", numbers != NULL);

    if (numbers != NULL)
    {
        int inRange = allNumbersInRange(numbers, len, 1, 2 * len);
        printTestResult("Alle Zahlen im Bereich [1, 6]", inRange);

        free(numbers);
    }
}

// Test 4: createNumbers mit größerer Anzahl
void test_create_numbers_large()
{
    printf(BLUE "\n--- Test 4: createNumbers mit 100 Zahlen ---" RESET "\n");

    unsigned int len = 100;
    unsigned int *numbers = createNumbers(len);

    printTestResult("createNumbers(100) gibt nicht-NULL zurueck", numbers != NULL);

    if (numbers != NULL)
    {
        int inRange = allNumbersInRange(numbers, len, 1, 2 * len);
        printTestResult("Alle Zahlen im Bereich [1, 200]", inRange);

        free(numbers);
    }
}

// Test 5: getDuplicate findet das Duplikat
void test_get_duplicate_finds_duplicate()
{
    printf(BLUE "\n--- Test 5: getDuplicate findet Duplikat ---" RESET "\n");

    // Manuelles Test-Array mit bekanntem Duplikat
    unsigned int testArray[] = {5, 12, 7, 3, 12, 9};
    unsigned int len = 6;

    unsigned int duplicate = getDuplicate(testArray, len);

    printTestResult("getDuplicate findet korrektes Duplikat (12)", duplicate == 12);
}

// Test 6: getDuplicate mit sortiertem Array
void test_get_duplicate_sorted()
{
    printf(BLUE "\n--- Test 6: getDuplicate mit sortiertem Array ---" RESET "\n");

    unsigned int testArray[] = {1, 2, 3, 3, 4, 5};
    unsigned int len = 6;

    unsigned int duplicate = getDuplicate(testArray, len);

    printTestResult("getDuplicate funktioniert mit sortiertem Array", duplicate == 3);
}

// Test 7: getDuplicate mit unsortiertem Array
void test_get_duplicate_unsorted()
{
    printf(BLUE "\n--- Test 7: getDuplicate mit unsortiertem Array ---" RESET "\n");

    unsigned int testArray[] = {42, 17, 8, 99, 3, 42, 55};
    unsigned int len = 7;

    unsigned int duplicate = getDuplicate(testArray, len);

    printTestResult("getDuplicate funktioniert mit unsortiertem Array", duplicate == 42);
}

// Test 8: Integration - createNumbers und getDuplicate
void test_integration_create_and_get()
{
    printf(BLUE "\n--- Test 8: Integration createNumbers + getDuplicate ---" RESET "\n");

    int allCorrect = 1;

    // Teste mehrmals mit verschiedenen Größen
    unsigned int sizes[] = {5, 10, 20, 50};

    for (int i = 0; i < 4; i++)
    {
        unsigned int len = sizes[i];
        unsigned int *numbers = createNumbers(len);

        if (numbers == NULL)
        {
            allCorrect = 0;
            break;
        }

        unsigned int duplicate = getDuplicate(numbers, len);

        // Prüfe ob das gefundene Duplikat tatsächlich 2x vorkommt
        int occurrences = countOccurrences(numbers, len, duplicate);

        if (duplicate == 0 || occurrences != 2)
        {
            printf("  Fehler bei len=%u: duplicate=%u, occurrences=%d\n", len, duplicate, occurrences);
            allCorrect = 0;
        }

        free(numbers);
    }

    printTestResult("Integration funktioniert fuer verschiedene Groessen", allCorrect);
}

// Test 9: Fehlerbehandlung - NULL-Pointer
void test_get_duplicate_null()
{
    printf(BLUE "\n--- Test 9: Fehlerbehandlung NULL-Pointer ---" RESET "\n");

    unsigned int result = getDuplicate(NULL, 10);

    printTestResult("getDuplicate(NULL) gibt 0 zurueck", result == 0);
}

// Test 10: Fehlerbehandlung - Zu kleine Länge
void test_get_duplicate_too_small()
{
    printf(BLUE "\n--- Test 10: Fehlerbehandlung zu kleine Laenge ---" RESET "\n");

    unsigned int testArray[] = {42};
    unsigned int result = getDuplicate(testArray, 1);

    printTestResult("getDuplicate mit len=1 gibt 0 zurueck", result == 0);
}

// Test 11: Eindeutigkeit - Verschiedene Runs erzeugen verschiedene Arrays
void test_randomness()
{
    printf(BLUE "\n--- Test 11: Zufaelligkeit ---" RESET "\n");

    unsigned int len = 10;
    unsigned int *numbers1 = createNumbers(len);
    unsigned int *numbers2 = createNumbers(len);

    if (numbers1 == NULL || numbers2 == NULL)
    {
        printTestResult("Arrays konnten erstellt werden", 0);
        free(numbers1);
        free(numbers2);
        return;
    }

    // Prüfe ob Arrays unterschiedlich sind
    int different = 0;
    for (unsigned int i = 0; i < len; i++)
    {
        if (numbers1[i] != numbers2[i])
        {
            different = 1;
            break;
        }
    }

    printTestResult("Zwei Aufrufe erzeugen unterschiedliche Arrays", different);

    free(numbers1);
    free(numbers2);
}

// Test 12: Stress-Test
void test_stress()
{
    printf(BLUE "\n--- Test 12: Stress-Test (500 Zahlen) ---" RESET "\n");

    unsigned int len = 500;
    unsigned int *numbers = createNumbers(len);

    printTestResult("createNumbers(500) erfolgreich", numbers != NULL);

    if (numbers != NULL)
    {
        unsigned int duplicate = getDuplicate(numbers, len);
        int occurrences = countOccurrences(numbers, len, duplicate);

        printTestResult("getDuplicate findet Duplikat in grossem Array", occurrences == 2);

        free(numbers);
    }
}

int main()
{
    // Zufallsgenerator EINMAL zu Beginn initialisieren
    srand(time(NULL));

    printf("\n");
    printf("+----------------------------------------------+\n");
    printf("|          NUMBERS UNIT TESTS                  |\n");
    printf("+----------------------------------------------+\n");

    test_create_numbers_small();
    test_create_numbers_medium();
    test_create_numbers_minimum();
    test_create_numbers_large();
    test_get_duplicate_finds_duplicate();
    test_get_duplicate_sorted();
    test_get_duplicate_unsorted();
    test_integration_create_and_get();
    test_get_duplicate_null();
    test_get_duplicate_too_small();
    test_randomness();
    test_stress();

    printf("\n");
    printf("+----------------------------------------------+\n");
    printf("|          TEST ZUSAMMENFASSUNG                |\n");
    printf("+----------------------------------------------+\n");
    printf(GREEN "Tests bestanden: %d" RESET "\n", testsPassed);
    printf(RED "Tests fehlgeschlagen: %d" RESET "\n", testsFailed);
    printf("Gesamt: %d\n", testsPassed + testsFailed);

    if (testsFailed == 0)
    {
        printf(GREEN "\n==> Alle Tests erfolgreich!\n" RESET);
        return EXIT_SUCCESS;
    }
    else
    {
        printf(RED "\n==> Einige Tests sind fehlgeschlagen!\n" RESET);
        return EXIT_FAILURE;
    }
}