请用C语言实现一个归并排序算法，对给定的整数数组进行排序。归并排序采用分治法，将数组分成小段，然后递归地将其排序，最后将有序的子数组合并在一起。请按升序对数组进行排序。 ### 输入 nums：一个包含n个整数的数组。 ### 输出 返回一个按升序排列的数组。

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

// 归并函数，将两个已排序的数组合并成一个
void merge(int* array, int left, int mid, int right) {
    int n1 = mid - left + 1;
    int n2 = right - mid;
    int* L = (int*)malloc(n1 * sizeof(int));
    int* R = (int*)malloc(n2 * sizeof(int));

    // 分别复制左右两部分到临时数组
    for (int i = 0; i < n1; i++)
        L[i] = array[left + i];
    for (int j = 0; j < n2; j++)
        R[j] = array[mid + 1 + j];

    // 合并临时数组到原数组
    int i = 0, j = 0, k = left;
    while (i < n1 && j < n2) {
        if (L[i] <= R[j]) {
            array[k] = L[i];
            i++;
        } else {
            array[k] = R[j];
            j++;
        }
        k++;
    }

    // 将剩余的部分复制回原数组
    while (i < n1) {
        array[k] = L[i];
        i++;
        k++;
    }
    while (j < n2) {
        array[k] = R[j];
        j++;
        k++;
    }

    free(L);
    free(R);
}

// 归并排序函数
void mergeSort(int* array, int left, int right) {
    if (left < right) {
        int mid = left + (right - left) / 2;
        mergeSort(array, left, mid);   // 对左半部分排序
        mergeSort(array, mid + 1, right);  // 对右半部分排序
        merge(array, left, mid, right);     // 合并两个有序部分
    }
}

// 主函数
int* sortArray(int* nums, int size) {
    int* sortedNums = (int*)malloc(size * sizeof(int)); // 创建一个新的排序后的数组

    // 复制原始数组到新数组
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        sortedNums[i] = nums[i];
    }

    mergeSort(sortedNums, 0, size - 1);

    return sortedNums;
}

int main() {
    int nums[] = {5, 2, 8, 4, 7};
    int size = sizeof(nums) / sizeof(nums[0]);
    int* sortedArray = sortArray(nums, size);

    printf("Sorted Array: ");
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", sortedArray[i]);
    }

    free(sortedArray);
    return 0;
}

这个程序首先创建了一个新的数组`sortedNums`，然后通过`mergeSort`函数对输入数组`nums`进行归并排序。最后，它打印出排序后的数组，并释放动态分配的内存。