有時，待排序的文件很大，計算機內存不能容納整個文件，這時候對文件就不能使用內部排序了（這里做一下說明，其實所有的排序都是在內存中做的，這里說的內部排序是指待排序的內容在內存中就可以完成，而外部排序是指待排序的內容不能在內存中一下子完成，它需要做內外存的內容交換），外部排序常采用的排序方法也是歸並排序，這種歸並方法由兩個不同的階段組成：
1、采用適當的內部排序方法對輸入文件的每個片段進行排序，將排好序的片段（成為歸並段）寫到外部存儲器中（通常由一個可用的磁盤作為臨時緩沖區），這樣臨時緩沖區中的每個歸並段的內容是有序的。
2、利用歸並算法，歸並第一階段生成的歸並段，直到只剩下一個歸並段為止。
例如要對外存中4500個記錄進行歸並，而內存大小只能容納750個記錄，在第一階段，我們可以每次讀取750個記錄進行排序，這樣可以分六次讀取，進行排序，可以得到六個有序的歸並段，如下圖：
每個歸並段的大小是750個記錄，記住，這些歸並段已經全部寫到臨時緩沖區（由一個可用的磁盤充當）內了，這是第一步的排序結果。
完成第二步該怎么做呢？這時候歸並算法就有用處了，算法描述如下：
1、將內存空間划分為三份，每份大小250個記錄，其中兩個用作輸入緩沖區，另外一個用作輸出緩沖區。首先對Segment_1和Segment_2進行歸並，先從每個歸並段中讀取250個記錄到輸入緩沖區，對其歸並，歸並結果放到輸出緩沖區，當輸出緩沖區滿后，將其寫道臨時緩沖區內，如果某個輸入緩沖區空了，則從相應的歸並段中再讀取250個記錄進行繼續歸並，反復以上步驟，直至Segment_1和Segment_2全都排好序，形成一個大小為1500的記錄，然后對Segment_3和Segment_4、Segment_5和Segment_6進行同樣的操作。
2、對歸並好的大小為1500的記錄進行如同步驟1一樣的操作，進行繼續排序，直至最后形成大小為4500的歸並段，至此，排序結束。
可以用一個圖示表示上述算法的歸並效果：
以上對外部排序如何使用歸並算法進行排序進行了簡要總結，提高外部排序需要考慮以下問題：
1、如何減少排序所需的歸並趟數。
2、如果高效利用程序緩沖區，使得輸入、輸出和CPU運行盡可能地重疊。
3、如何生成初始歸並段（Segment）和如何對歸並段進行歸並。