使用Python实现merge sort排序算法，请清晰划分测试程序以及函数定义

在Python中，Merge Sort是一种分治策略的排序算法，其基本思想是将一个大数组分割成两个小数组，分别对它们进行排序，然后合并这两个已排序的小数组。以下是Merge Sort的函数定义和简单的测试程序：

# 定义merge_sort函数
def merge_sort(arr):
    if len(arr) <= 1:
        return arr

    # 分割数组
    mid = len(arr) // 2
    left_half = arr[:mid]
    right_half = arr[mid:]

    # 递归地对左右半部分进行排序
    left_half = merge_sort(left_half)
    right_half = merge_sort(right_half)

    # 合并两个已排序的部分
    return merge(left_half, right_half)


# 定义辅助函数merge
def merge(left, right):
    merged = []
    left_index = 0
    right_index = 0

    # 比较并合并两个序列
    while left_index < len(left) and right_index < len(right):
        if left[left_index] < right[right_index]:
            merged.append(left[left_index])
            left_index += 1
        else:
            merged.append(right[right_index])
            right_index += 1

    # 将剩余部分添加到结果
    merged.extend(left[left_index:])
    merged.extend(right[right_index:])
    
    return merged


# 测试程序
if __name__ == "__main__":
    test_array = [9, 5, 2, 7, 1, 8, 6, 3, 4]
    sorted_array = merge_sort(test_array)
    print("Sorted array:", sorted_array)