一.歸並排序的優缺點（pros and cons）
耗費心思來理解它，總要有個理由吧：
- 歸並排序的效率達到了巔峰：時間復雜度為O(nlogn)，這是基於比較的排序算法所能達到的最高境界
- 歸並排序是一種穩定的算法（即在排序過程中大小相同的元素能夠保持排序前的順序，3212升序排序結果是1223，排序前后兩個2的順序不變），這一點在某些場景下至關重要
- 歸並排序是最常用的外部排序方法（當待排序的記錄放在外存上，內存裝不下全部數據時，歸並排序仍然適用，當然歸並排序同樣適用於內部排序...）
缺點：
- 歸並排序需要O(n)的輔助空間，而與之效率相同的快排和堆排分別需要O(logn)和O(1)的輔助空間，在同類算法中歸並排序的空間復雜度略高
P.S.本文只討論最原始的“兩路歸並”，多路的與之類似
二.內部原理
首先要知道歸並排序的思想是：分治法，與快速排序的思想一樣
算法思想：無序 -> 部分有序 -> 整體有序
歸並排序中“分”與“合”的過程是結合在一起的，即每一趟都在做“分”與“合”的工作，並不是先“分”完再“合”（“分”很簡單，不就是一直二分二分直到不可再分唄，額，這么想就錯了，分完就合不起來了，切記“分”與“合”是結合在一起的）
用一幅圖來解釋歸並排序的過程就足夠了：
說明：P1與P2比較，將較大（小）者裝入P，然后P1或者P2右移（裝了誰就移誰），最后P右移
比如要對數組a[n]做升序排序，那么具體過程如下：
- 申請兩個長度都為n/2的輔助空間，把a數組裝進去，前一半裝進L，后一半裝進R
- 按照說明中的方式做一輪比較（P從A移動到C，一趟結束）
現在想想我們做完一趟排序得到了什么？
- 達成了部分有序（前一半 < 后一半，對吧？）
- 除此之外，我們很自然的把待排序序列一分為二，為遞歸做好了准備
還不夠清晰？那么還有幾句話：
- 圖示的過程解釋了為什么需要長度為n的輔助空間
- 只要L和R各自內部都有序（同升序或者同降序），那么只需要再經過一趟歸並，排序就完成了（仔細想想，沒錯吧？）
- 排序部分就是合並部分（還記得上面提過的那句話嗎？“分”與“合”的過程是結合在一起的，千萬不能分開想，否則你會發現合不起來了...）
三.實現細節
如果上面的解釋還不夠清晰，那么我們來舉個例子，一步步分析：
假定待排序序列為a[] = {3, 2, 1, 4}，那么具體過程是這樣的：
P.S.如果待排序序列是奇數個怎么辦？這是問題嗎？無非是拆得的前一半比后一半少一個而已，單趟循環控制是由P指針來做的，不存在某個P1沒有與之配對的P2可以比的問題
四.總結
歸並排序多用於需要外部排序的場景，除此之外當內部排序需要保證穩定性時也采用歸並排序（不要求穩定性的內部排序一般采用快排或者堆排序，前者在待排序序列基本有序時效率低，后者堆的維護是個問題）