Finish numbers.c and add tests

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Anton Timofeev 2025-12-11 19:44:16 +01:00
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@ -17,7 +17,7 @@
// Vergleichsfunktion für qsort // Vergleichsfunktion für qsort
static int compareUnsignedInt(const void *a, const void *b) static int compareUnsignedInt(const void *a, const void *b)
{ {
const unsigned int *x = (const unsigned int *)a; const unsigned int *x = (const unsigned int *)a;
const unsigned int *y = (const unsigned int *)b; const unsigned int *y = (const unsigned int *)b;
if (*x < *y) return -1; if (*x < *y) return -1;
@ -25,50 +25,81 @@ static int compareUnsignedInt(const void *a, const void *b)
return 0; return 0;
} }
// Fisher-Yates Shuffle Algorithmus zum Mischen des Arrays
static void shuffleArray(unsigned int *array, unsigned int n)
{
if (n > 1)
{
for (unsigned int i = n - 1; i > 0; i--)
{
unsigned int j = rand() % (i + 1);
unsigned int temp = array[i];
array[i] = array[j];
array[j] = temp;
}
}
}
unsigned int *createNumbers(unsigned int len) unsigned int *createNumbers(unsigned int len)
{ {
if (len < 2) return NULL;
if (len < 2) { // 1. Array reservieren
return NULL;
}
unsigned int *numbers = malloc(len * sizeof(unsigned int)); unsigned int *numbers = malloc(len * sizeof(unsigned int));
if (numbers == NULL) { if (numbers == NULL) return NULL;
return NULL;
}
for (unsigned int i = 0; i < len; ++i) { // Hilfsvariablen für den Baum
TreeNode *root = NULL;
int isDuplicate = 0;
unsigned int count = 0;
while (1) { // 2. PHASE 1: Erzeuge (len - 1) EINZIGARTIGE Zahlen mit Hilfe des Baums
// Wir nutzen den Baum als "Türsteher"
while (count < len - 1)
{
// Zufallszahl generieren (1 bis 2*len)
unsigned int value = (rand() % (2 * len)) + 1; unsigned int value = (rand() % (2 * len)) + 1;
int exists = 0; // Versuchen, in den Baum einzufügen
for (unsigned int j = 0; j < i; ++j) { // Wir übergeben &isDuplicate, damit der Baum Duplikate ABLEHNT.
if (numbers[j] == value) { root = addToTree(root, &value, sizeof(unsigned int), compareUnsignedInt, &isDuplicate);
exists = 1;
break; // Prüfen: War es ein Duplikat?
if (isDuplicate == 0)
{
// Nein, es war neu! -> Ins Array schreiben
numbers[count] = value;
count++;
} }
// Falls isDuplicate == 1, machen wir einfach weiter (while-Schleife läuft weiter)
} }
if (!exists) { // 3. PHASE 2: Das garantierte Duplikat erzeugen
numbers[i] = value; // Wir wählen zufällig eine der bereits existierenden Zahlen aus
break; unsigned int randomIndex = rand() % (len - 1);
} unsigned int duplicateValue = numbers[randomIndex];
}
}
unsigned int idx1 = rand() % len; // Wir schreiben das Duplikat an die allerletzte Stelle
unsigned int idx2 = rand() % len; numbers[len - 1] = duplicateValue;
while (idx2 == idx1) { // Optional: Duplikat auch in den Baum einfügen (Modus: Akzeptieren / isDuplicate = NULL)
idx2 = rand() % len; // Damit der Baum konsistent zum Array ist (falls man ihn später noch braucht).
} root = addToTree(root, &duplicateValue, sizeof(unsigned int), compareUnsignedInt, NULL);
numbers[idx2] = numbers[idx1]; // 4. Mischen
// Da das Duplikat jetzt immer ganz am Ende steht, müssen wir mischen.
shuffleArray(numbers, len);
// 5. Aufräumen
// Der Baum war nur ein Hilfsmittel zur Überprüfung. Er wird jetzt gelöscht.
// WICHTIG: Damit verhindern wir Memory Leaks [cite: 12]
clearTree(root);
return numbers; return numbers;
} }
// ... Hierunter bleibt die getDuplicate Funktion deines Kollegen unverändert ...
// Sie ist korrekt implementiert laut Aufgabenstellung (mit qsort)[cite: 11, 43].
unsigned int getDuplicate(const unsigned int numbers[], unsigned int len) unsigned int getDuplicate(const unsigned int numbers[], unsigned int len)
{ {
if (numbers == NULL || len < 2) { if (numbers == NULL || len < 2) {
@ -82,7 +113,6 @@ unsigned int getDuplicate(const unsigned int numbers[], unsigned int len)
memcpy(copy, numbers, len * sizeof(unsigned int)); memcpy(copy, numbers, len * sizeof(unsigned int));
qsort(copy, len, sizeof(unsigned int), compareUnsignedInt); qsort(copy, len, sizeof(unsigned int), compareUnsignedInt);
unsigned int duplicate = 0; unsigned int duplicate = 0;