力扣889：根据先序和后序遍历构造二叉树

给定两个整数数组，preorder 和 postorder ，其中 preorder 是一个具有 无重复 值的二叉树的前序遍历，postorder 是同一棵树的后序遍历，重构并返回二叉树。

如果存在多个答案，您可以返回其中 任何 一个。

示例 1：

输入：preorder = [1,2,4,5,3,6,7], postorder = [4,5,2,6,7,3,1]
输出：[1,2,3,4,5,6,7]

示例 2:

输入: preorder = [1], postorder = [1]
输出: [1]

上述例子用该代码模拟过程：

。

1. 首先进入函数 constructFromPrePost，因为 preorderSize 不为 0，所以为根节点分配内存空间，并设置根节点的值为 preorder[0]，即 1，此时 root->val = 1，root->left 和 root->right 都初始化为 NULL。

2. 然后因为 preorderSize > 1，进入内部的构建子树逻辑。开始遍历后序遍历数组找先序遍历数组中第二个元素（也就是 2）的位置，找到后假设 idx 为 2（因为在后序遍历数组中 2 是第三个元素，索引为 2）。

3. 接着递归构建左子树，调用 constructFromPrePost(preorder + 1, idx + 1, postorder, idx + 1)，这里相当于传入先序遍历数组的 {2, 4, 5}（从第二个元素开始，长度为 idx + 1 = 3）和后序遍历数组的 {4, 5, 2}（从开头开始，长度为 idx + 1 = 3）来构建以 2 为根节点的左子树。

4. 之后判断 idx + 2 < preorderSize，这里 idx + 2 = 4，小于 preorderSize = 7，所以要构建右子树。调用 constructFromPrePost(preorder + idx + 2, preorderSize - 2 - idx, postorder + idx + 1, postorderSize - 2 - idx)，即传入先序遍历数组的 {3, 6, 7}（从 idx + 2 = 4 开始，长度为 preorderSize - 2 - idx = 7 - 2 - 2 = 3）和后序遍历数组的 {6, 7, 3}（从 idx + 1 = 3 开始，长度为 postorderSize - 2 - idx = 7 - 2 - 2 = 3）来构建以 3 为根节点的右子树。

代码：

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     struct TreeNode *left;
 *     struct TreeNode *right;
 * };
 */

struct TreeNode* constructFromPrePost(int* preorder, int preorderSize, int* postorder, int postorderSize) {
    // 如果先序遍历数组大小为0，说明没有节点，返回空指针，表示空树
    if (preorderSize == 0) {
        return NULL;
    }

    // 为根节点分配内存空间
    struct TreeNode *root = malloc(sizeof(struct TreeNode));

    // 设置根节点的值为先序遍历数组的第一个元素
    // 因为先序遍历的顺序是根节点、左子树、右子树，所以第一个元素就是根节点的值
    root->val = preorder[0];

    // 初始化根节点的左子树指针为空
    root->left = NULL;

    // 初始化根节点的右子树指针为空
    root->right = NULL;

    // 如果先序遍历数组大小大于1，说明除了根节点还有其他节点，需要进一步构建子树
    if (preorderSize > 1) {
        int idx;

        // 遍历后序遍历数组，找到先序遍历数组中第二个元素（即根节点的左子树的根节点在先序遍历中的值）
        // 在后序遍历数组中的位置
        // 因为后序遍历的顺序是左子树、右子树、根节点，所以先序遍历的第二个元素一定在左子树的后序遍历结果中
        for (int i = 0; i < postorderSize; i++) {
            if (postorder[i] == preorder[1]) {
                idx = i;
                break;
            }
        }

        // 递归构建根节点的左子树
        // 先序遍历数组从第二个元素开始，长度为idx + 1
        // 后序遍历数组从开头开始，长度为idx + 1
        root->left = constructFromPrePost(preorder + 1, idx + 1, postorder, idx + 1);

        // 如果idx + 2小于先序遍历数组大小，说明存在右子树，需要递归构建右子树
        if (idx + 2 < preorderSize) {
            // 先序遍历数组从idx + 2开始，长度为先序遍历数组大小减去2再减去idx
            // 后序遍历数组从idx + 1开始，长度为后序遍历数组大小减去2再减去idx
            root->right = constructFromPrePost(preorder + idx + 2, preorderSize - 2 - idx, postorder + idx + 1, postorderSize - 2 - idx);
        }
    }

    // 返回构建好的根节点指针，通过这个指针可以访问整个构建好的二叉树
    return root;
}