归并排序，其排序的实现思想是先将所有的记录完全分开，然后两两合并，在合并的过程中将其排好序，最终能够得到一个完整的有序表。
例如对于含有 n 个记录的无序表，首先默认表中每个记录各为一个有序表（只不过表的长度都为 1），然后进行两两合并，使 n 个有序表变为 ⌈n/2⌉ 个长度为 2 或者 1 的有序表（例如 4 个小有序表合并为 2 个大的有序表），通过不断地进行两两合并，直到得到一个长度为 n 的有序表为止。这种归并排序方法称为：2-路归并排序。
例如对无序表{49，38，65，97，76，13，27}进行 2-路归并排序的过程如图 1 所示：
图 1 归并排序过程.png
归并过程中，每次得到的新的子表本身有序，所以最终得到的为有序表。
路归并排序的具体实现代码为（采用了递归的思想）：
#include <stdio.h>
typedef struct{
int key;
}SqNode;
typedef struct{
SqNode r[8];
int length;
}SqList;
//SR中的记录分成两部分：下标从 i 至 m 有序，从 m+1 至 n 也有序，此函数的功能是合二为一至TR数组中，使整个记录表有序
void Merge(SqNode SR[],SqNode TR[],int i,int m,int n){
int j,k;
//将SR数组中的两部分记录按照从小到大的顺序添加至TR数组中
for (j=m+1,k=i; i<=m && j<=n; k++) {
if (SR[i].key<SR[j].key) {
TR[k]=SR[i++];
}else{
TR[k]=SR[j++];
}
}
//将剩余的比目前TR数组中都大的记录复制到TR数组的最后位置
while(i<=m) {
TR[k++]=SR[i++];
}
while (j<=n) {
TR[k++]=SR[j++];
}
}
void MSort(SqNode SR[],SqNode TR1[],int s,int t){
SqNode TR2[8];
//递归的出口
if (s==t) {
TR1[s]=SR[s];
}else{
int m=(s+t)/2;//每次递归将记录表中记录平分，直至每个记录各成一张表
MSort(SR, TR2, s, m);//将分开的前半部分表中的记录进行排序
MSort(SR,TR2, m+1, t);//将后半部分表中的记录进行归并排序
Merge(TR2,TR1,s,m, t);//最后将前半部分和后半部分中的记录统一进行排序
}
}
//归并排序
void MergeSort(SqList *L){
MSort(L->r,L->r,1,L->length);
}
int main() {
SqList * L=(SqList*)malloc(sizeof(SqList));
L->length=7;
L->r[1].key=49;
L->r[2].key=38;
L->r[3].key=65;
L->r[4].key=97;
L->r[5].key=76;
L->r[6].key=13;
L->r[7].key=27;
MergeSort(L);
int i;
for (i=1; i<=L->length; i++) {
printf("%d ",L->r[i].key);
}
return 0;
}
image.png
提示：归并排序算法在具体实现时，首先需要将整个记录表进行折半分解，直到分解为一个记录作为单独的一张表为止，然后在进行两两合并。整个过程为分而后立的过程。
总结
归并排序算法的时间复杂度为O(nlogn)。该算法相比于堆排序和快速排序，其主要的优点是：当记录表中含有值相同的记录时，排序前和排序后在表中的相对位置不会改变。
例如，在记录表中记录 a 在记录 b 的前面（记录 a 和 b 的关键字的值相等），使用归并排序之后记录 a 还在记录 b 的前面。这就体现出了该排序算法的稳定性。而堆排序和快速排序都是不稳定的。
