info2_aufgabe3/bintree.c

119 lines
3.9 KiB
C

#include <string.h> // für memcpy
#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) // Baum muss leer sein
{
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
if (isDuplicate) *isDuplicate = 1;
// wird nicht eingefügt (kein Änderung am Baum)
}
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 zw. Funktionsaufrufen (speichert welche Knoten noch besucht werden müssen)
// Wird ein neuer Baum übergeben?
if (root != NULL)
{
// alten Stack löschen
clearStack(iterStack);
iterStack = NULL;
// Root + alle linken Knoten auf Stack pushen
TreeNode *cur = root;
while (cur != NULL)
{
iterStack = push(iterStack, cur);
cur = cur->left;
}
}
// Kein Baum mehr → Besuchen aller Knoten beendet
if (iterStack == NULL)
return NULL;
// Top-Knoten (als nächstes Reihe)
TreeNode *node = (TreeNode *)top(iterStack);
iterStack = pop(iterStack); //entfernen des Knoten
// 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) //Abbruchbedingung
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
}