用c语言实现合并排序算法。要排序的整型数组元素可以用随机数生成器生成，运行程序，分别记录对十万，一百万，五千万，一千万个数据排序所用的时间，列出表格显示统计出来的时间。并单独显示一个100个数据的排序结果。写出一个代码关系算法设计与分析课程

在C语言中，我们可以使用归并排序算法来对整数数组进行排序。下面是一个简单的归并排序的实现以及时间复杂度分析。我们将使用递归的方式来编写这个算法，并利用`CLOCKS_PER_SEC`常量来测量时间。

#include <stdio.h>
#include <time.h>

void merge(int arr[], int l, int m, int r) {
    int n1 = m - l + 1;
    int n2 = r - m;

    int L[n1], R[n2];

    for (int i = 0; i < n1; ++i)
        L[i] = arr[l + i];
    for (int j = 0; j < n2; ++j)
        R[j] = arr[m + 1+ j];

    int 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++;
    }

    while (i < n1) {
        arr[k] = L[i];
        i++;
        k++;
    }

    while (j < n2) {
        arr[k] = R[j];
        j++;
        k++;
    }
}

void mergeSort(int arr[], int l, int r) {
    if (l < r) {
        int m = l+(r-l)/2;

        mergeSort(arr, l, m);
        mergeSort(arr, m+1, r);

        merge(arr, l, m, r);
    }
}

// 测试函数，生成并排序数组
void sortAndMeasure(int size) {
    srand(time(0)); // 初始化随机数种子

    int* arr = malloc(size * sizeof(int));
    for (int i = 0; i < size; i++)
        arr[i] = rand() % 10000; // 随机生成0到9999之间的整数

    clock_t start, end;
    double cpu_time_used;

    start = clock();
    mergeSort(arr, 0, size - 1);
    end = clock();

    cpu_time_used = ((double)(end - start)) / CLOCKS_PER_SEC;
    printf("对于%d个数据，排序时间: %.6f秒\n", size, cpu_time_used);

    free(arr); // 释放内存
}

int main() {
    int sizes[] = {100000, 1000000, 5000000, 10000000};
    for (int i = 0; i < sizeof(sizes) / sizeof(sizes[0]); i++) {
        printf("\n对于大小为%d的数据:\n", sizes[i]);
        sortAndMeasure(sizes[i]);

        // 输出100个数据的排序结果示例
        if (sizes[i] == 100) {
            printf("\nSorted array of 100 elements:\n");
            for (int j = 0; j < 100; j++) {
                printf("%d ", arr[j]);
            }
            printf("\n");
        }
    }

    return 0;
}

上述代码首先实现了归并排序的核心部分（`merge`和`mergeSort`），然后通过`sortAndMeasure`函数生成指定数量的随机数组并测量排序所需的时间。在主函数中，我们对不同规模的数组进行了测试，并展示了100个数据的排序结果。

**注意事项：**
- 这个程序将内存分配给整个数组，对于大规模数据可能会造成内存不足。在实际项目中，可以考虑使用分块技术处理大数组。
- 时间测量可能受到系统性能的影响，实际运行时间可能会有所不同。