分析：参考自https://www.cnblogs.com/chengxiao/p/6194356.html
归并排序（MERGE-SORT）是利用归并的思想实现的排序方法，该算法采用经典的分治（divide-and-conquer）策略（分治法将问题分(divide)成一些小的问题然后递归求解，而治(conquer)的阶段则将分的阶段得到的各答案"修补"在一起，即分而治之)。
分而治之
可以看到这种结构很像一棵完全二叉树，本文的归并排序我们采用递归去实现（也可采用迭代的方式去实现）。分阶段可以理解为就是递归拆分子序列的过程，递归深度为log2n。
再来看看治阶段，我们需要将两个已经有序的子序列合并成一个有序序列，比如上图中的最后一次合并，要将[4,5,7,8]和[1,2,3,6]两个已经有序的子序列，合并为最终序列[1,2,3,4,5,6,7,8]，来看下实现步骤。
归并排序是稳定排序，它也是一种十分高效的排序，能利用完全二叉树特性的排序一般性能都不会太差。java中Arrays.sort()采用了一种名为TimSort的排序算法，就是归并排序的优化版本。从上文的图中可看出，每次合并操作的平均时间复杂度为O(n)，而完全二叉树的深度为|log2n|。总的平均时间复杂度为O(nlogn)。而且，归并排序的最好，最坏，平均时间复杂度均为O(nlogn)。
代码示例：
main函数：在用归并排序的时候，需要一个b[]数组来记录a[]数组排序的中间过程，然后再将排序后的结果赋值给a[]。
MergeSort(a,0,size-1,b）是将a数组中的下标区间为0-size-1部分的内容进行排序。
int a[8] = {8,4,5,7,1,3,6,2};
int b[8];//记录中间过程
int main()
{
int size = sizeof(a)/sizeof(int);
MergeSort(a,0,size-1,b);//将a数组下标为0-size-1的部分排序
for(int i = 0; i < size; ++i)
cout << a[i] << " ";
cout << endl;
return 0;
} 分治算法一般要用递归来实现。Merge(a,s,m,e,tmp）是将a数组中下标为s-m和下标为m+1-e的两部分归并在临时数组tmp中，然后再赋值给a数组。
void MergeSort(int a[],int s, int e, int b[])
{
if(s < e)
{
int m = s + (e - s)/2;//m取中间值
MergeSort(a,s,m,b);//先对前一半归并排序
MergeSort(a,m+1,e,b);//再将后一半归并排序
Merge(a,s,m,e,tmp);//再合并两个部分
}
}合并过程：需要用三个指针，p1指向前一半数据，p2指向后一半数据，pb是指向临时数组，临时数组将数据合并起来，然后再赋值给a数组。
int t = 0;
void Merge(int a[],int s,int m,int e,int tmp[])
{
int pb = 0;
int i = s, j = m+1;
while(i <= m && j <= e)
{
if(a[i] < a[j])
tmp[pb++] = a[i++];
else
tmp[pb++] = a[j++];
}
while(i <= m)//p1中的元素有多余的
tmp[pb++] = a[i++];
while(j <= e)
tmp[pb++] = a[j++];
cout << ++t << ":" ;
for(int i = 0; i < e-s+1; ++i)
{
a[s+i] = tmp[i];
cout << a[s+i] << " ";
}
cout << endl;
} 完整代码
#include<iostream>
using namespace std;
int t = 0;
void Merge(int a[],int s,int m,int e,int tmp[])
{
int pb = 0;
int i = s, j = m+1;
while(i <= m && j <= e)
{
if(a[i] < a[j])
tmp[pb++] = a[i++];
else
tmp[pb++] = a[j++];
}
while(i <= m)//p1中的元素有多余的
tmp[pb++] = a[i++];
while(j <= e)
tmp[pb++] = a[j++];
cout << ++t << ":" ;
for(int i = 0; i < e-s+1; ++i)
{
a[s+i] = tmp[i];
cout << a[s+i] << " ";
}
cout << endl;
}
void MergeSort(int a[],int s, int e, int b[])
{
if(s < e)
{
int m = s + (e - s)/2;//m取中间值
cout << "m:" << m << endl;
MergeSort(a,s,m,b);//先对前一半归并排序
// cout << endl;
MergeSort(a,m+1,e,b);//再将后一半归并排序
// cout << endl;
Merge(a,s,m,e,b);//再合并两个部分
cout << endl;
}
}
int a[8] = {8,4,5,7,1,3,6,2};
int b[8];//记录中间过程
int main()
{
int size = sizeof(a)/sizeof(int);
MergeSort(a,0,size-1,b);//将a数组下标为0-size-1的部分排序
for(int i = 0; i < size; ++i)
cout << a[i] << " ";
cout << endl;
return 0;
}