用c实现分治法实现归并排序

归并排序是一种经典的排序算法，它基于分治法，通过将待排序数组分成两个子数组，对每个子数组进行排序，最后将排好序的子数组合并成一个有序数组。下面是用 C 语言实现归并排序的代码：

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

// 合并两个有序数组
void merge(int arr[], int left, int mid, int right) {
    int i, j, k;
    int n1 = mid - left + 1;    // 左子数组长度
    int n2 = right - mid;       // 右子数组长度
    int L[n1], R[n2];           // 创建临时数组

    // 将左子数组复制到 L
    for (i = 0; i < n1; i++)
        L[i] = arr[left + i];
    
    // 将右子数组复制到 R
    for (j = 0; j < n2; j++)
        R[j] = arr[mid + 1 + j];

    // 合并 L 和 R 到 arr
    i = 0;                      // 初始化左子数组的索引
    j = 0;                      // 初始化右子数组的索引
    k = left;                   // 初始化合并后数组的索引
    while (i < n1 && j < n2) {
        if (L[i] <= R[j]) {
            arr[k] = L[i];
            i++;
        } else {
            arr[k] = R[j];
            j++;
        }
        k++;
    }

    // 将 L 中剩余的元素复制到 arr 中
    while (i < n1) {
        arr[k] = L[i];
        i++;
        k++;
    }

    // 将 R 中剩余的元素复制到 arr 中
    while (j < n2) {
        arr[k] = R[j];
        j++;
        k++;
    }
}

// 归并排序
void merge_sort(int arr[], int left, int right) {
    if (left < right) {
        int mid = left + (right - left) / 2;

        // 递归地排序左子数组
        merge_sort(arr, left, mid);

        // 递归地排序右子数组
        merge_sort(arr, mid + 1, right);

        // 合并左右子数组
        merge(arr, left, mid, right);
    }
}

// 打印数组
void print_array(int arr[], int n) {
    int i;
    for (i = 0; i < n; i++)
        printf("%d ", arr[i]);
    printf("\n");
}

int main() {
    int arr[] = {38, 27, 43, 3, 9, 82, 10};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    printf("Before sorting: ");
    print_array(arr, n);

    merge_sort(arr, 0, n - 1);

    printf("After sorting: ");
    print_array(arr, n);

    return 0;
}

这个程序首先定义了一个 `merge()` 函数，该函数用于合并两个有序数组。然后定义了 `merge_sort()` 函数，该函数用于递归地将数组分成两个子数组，并将两个子数组分别排序，最后合并两个子数组。最后，定义了 `print_array()` 函数，该函数用于打印数组。在 `main()` 函数中，我们创建了一个整数数组，对其进行归并排序，并打印排序后的结果。