用c语言使用分治法实现对无序数组的排序

在C语言中，我们可以使用归并排序（Merge Sort）来实现分治法对无序数组的排序，因为它的步骤非常适合分治策略。以下是基于C语言的一个基本归并排序实现示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 分割函数
void merge(int arr[], int l, int m, int r) {
    int i, j, k;
    int n1 = m - l + 1;
    int n2 = r - m;

    // 创建临时数组
    int L[n1], R[n2];

    // 将左右数组复制到临时数组
    for (i = 0; i < n1; i++)
        L[i] = arr[l + i];
    for (j = 0; j < n2; j++)
        R[j] = arr[m + 1+ j];

    // 合并两个已排序数组
    i = 0;
    j = 0;
    k = l;
    while (i < n1 && j < n2) {
        if (L[i] <= R[j]) {
            arr[k] = L[i];
            i++;
        } else {
            arr[k] = R[j];
            j++;
        }
        k++;
    }

    // 把剩余的元素添加到数组的后半部分
    while (i < n1) {
        arr[k] = L[i];
        i++;
        k++;
    }
    while (j < n2) {
        arr[k] = R[j];
        j++;
        k++;
    }
}

// 归并排序主函数
void mergeSort(int arr[], int l, int r) {
    if (l < r) {
        // 找出中间位置
        int m = l+(r-l)/2;

        // 对左半部分和右半部分进行递归排序
        mergeSort(arr, l, m);
        mergeSort(arr, m+1, r);

        // 合并两个已排序的部分
        merge(arr, l, m, r);
    }
}

int main() {
    int arr[] = {24, 17, 40, 28, 13, 14, 22, 32, 40, 21, 48, 4, 47, 8, 37, 18};
    int arr_size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    printf("Original array: \n");
    for (int i = 0; i < arr_size; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }

    mergeSort(arr, 0, arr_size - 1);

    printf("\nSorted array: \n");
    for (int i = 0; i < arr_size; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }

    return 0;
}

运行上面的代码，你会看到输入数组已经被排序的结果。注意，这只是基础版本的归并排序，实际应用中可能需要处理更复杂的情况，如空数组、部分有序数组等。

**相关问题--:**
1. 归并排序的时间复杂度是多少？
2. 这段代码如何优化空间效率？
3. C语言中除了归并排序，还有哪些经典的分治算法实现？