info2Praktikum-DobleSpiel/bintree.c

#include "bintree.h"
#include "stack.h"
#include <string.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. */

// typedef int (*CompareFctType)(const void *arg1, const void *arg2);
//  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 *createTreeNode(const void *data, size_t dataSize) {
  TreeNode *node =
      malloc(sizeof(TreeNode)); // Speicher für neuen Knoten reservieren
  if (node == NULL)
    return NULL; // Abbrechen bei Fehler

  node->data = malloc(dataSize); // Speicher für Daten reservieren
  if (node->data == NULL) {
    free(node);
    return NULL;
  }

  memcpy(node->data, data, dataSize); // Standardfunktion string.h, kopiert
                                      // size bytes von data nach node->data,
                                      // daten dürfen sich nicht überschneiden
                                      // speichern der Daten in node->data
  node->left = NULL;                  // Kinder sind NULL
  node->right = NULL;
  return node;
}

TreeNode *addToTree(TreeNode *root, const void *data, size_t dataSize,
                    CompareFctType compareFct, int *isDuplicate) {

  // isDuplicate initialisieren (auf 0 setzen), verhindert Änderung am Baum
  if (isDuplicate) {
    *isDuplicate = 0;
  } // bei 0: neuer Wert wurde eingefügt, bei 1: Wert war bereits im Baum

  // leerer Baum
  if (root == NULL) {
    return createTreeNode(data, dataSize);
  }

  // mit compareFct <0 links >0 rechts =0 Duplikat
  int compare = compareFct(data, root->data);

  if (compare < 0) { // Eintrag links
    root->left = addToTree(root->left, data, dataSize, compareFct, isDuplicate);
  } else if (compare > 0) { // Eintrag rechts
    root->right =
        addToTree(root->right, data, dataSize, compareFct, isDuplicate);
  } else { // Duplikat
    // isDuplicate auf 1 setzen, 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 *stack = NULL; // static -> behält Wert bei mehreren Aufrufen

  // Neue Iteration starten
  if (root != NULL) {
    clearStack(&stack); // alte Stack-Inhalte werden gelöscht

    TreeNode *currentNode = root;
    while (currentNode !=
           NULL) { // alle linken Knoten werden vom root an auf den Stack gelegt
      StackNode *oldStack = stack;
      StackNode *newStack = push(stack, currentNode);
      if (newStack == oldStack)
        return NULL; // push fehlgeschlagen
      stack = newStack;
      currentNode = currentNode->left;
    }
  }
  if (stack == NULL)
    return NULL; // wenn Stack leer ist sind keine Elemente mehr vorhanden,
                 // Iteration beendet

  // oberster Knoten vom Stack
  TreeNode *node = top(stack);
  stack = pop(stack);

  // Rechten Teilbaum pushen
  TreeNode *currentNode = node->right;
  while (currentNode != NULL) {
    StackNode *oldStack = stack;
    StackNode *newStack = push(stack, currentNode);
    if (newStack == oldStack)
      return NULL; // push fehlgeschlagen
    stack = newStack;
    currentNode = currentNode->left;
  }
  return node->data; // Pointer auf Daten
}

// Releases all memory resources (including data copies).
void clearTree(TreeNode **root) { // rekursive Funktion zum freigeben des
                                  // Speichers und Nullsetzen der Pointer
  if (root == NULL || *root == NULL)
    return;

  clearTree(&(*root)->left);  // linken Teilbaum löschen
  clearTree(&(*root)->right); // rechten Teilbaum löschen

  free((*root)->data); // Daten freigeben
  (*root)->data = NULL;
  free(*root);  // Knoten freigeben
  *root = NULL; // Zeiger auf NULL setzen
}

// Returns the number of entries in the tree given by root.
unsigned int treeSize(const TreeNode *root) {

  if (root == NULL)
    return 0;
  return 1 + treeSize(root->left) + treeSize(root->right);
}