基本思想：

归并（Merge）排序法是将两个（或两个以上）有序表合并成一个新的有序表，即把待排序序列分为若干个子序列，每个子序列是有序的。然后再把有序子序列合并为整体有序序列。

归并排序示例：

合并方法：

设r[i…n]由两个有序子表r[i…m]和r[m+1…n]组成，两个子表长度分别为n-i +1、n-m。

1. j=m+1；k=i；i=i; //置两个子表的起始下标及辅助数组的起始下标
2. 若i>m 或j>n，转⑷ //其中一个子表已合并完，比较选取结束
3. //选取r[i]和r[j]较小的存入辅助数组rf 如果r[i]<r[j]，rf[k]=r[i]； i++； k++； 转⑵ 否则，rf[k]=r[j]； j++； k++； 转⑵
4. //将尚未处理完的子表中元素存入rf 如果i<=m，将r[i…m]存入rf[k…n] //前一子表非空 如果j<=n ,  将r[j…n] 存入rf[k…n] //后一子表非空
5. 合并结束。

#include <stdio.h>
#include <iostream>
using namespace std;

static int i = 0;
void print(int a[])
{  
    cout<<"第"<<i++ <<"次 : ";  
    for(int j= 0; j<10; j++)
    {  
        cout<<a[j] <<" ";  
    }  
    cout<<endl;  
}

void swap(int *a, int *b)  
{  
    int tmp = *a;  
    *a = *b;  
    *b = tmp;  
}  
  
void mergearray(int a[], int first, int mid, int last, int temp[])
{
    int i = first, j = mid + 1;
    int m = mid,   n = last;
    int k = 0;

    while (i <= m && j <= n)
    {
        if (a[i] <= a[j])
            temp[k++] = a[i++];
        else
            temp[k++] = a[j++];
    }

    while (i <= m)
        temp[k++] = a[i++];

    while (j <= n)
        temp[k++] = a[j++];

    for (i = 0; i < k; i++)
        a[first + i] = temp[i];
    print(a);
}
void merge_sort(int a[], int first, int last, int temp[])
{
    if (first < last)
    {
        int mid = (first + last) / 2;
        merge_sort(a, first, mid, temp);    //左边有序
        merge_sort(a, mid + 1, last, temp); //右边有序
        mergearray(a, first, mid, last, temp); //再将二个有序数列合并
    }
}  

int main()
{  
    int a[10] = {3,1,5,7,2,4,9,6,10,8};
    int b[10] = {0};
    merge_sort(a, 0, 9, b);  
    return 0;  
  
}

运行结果：

第0次 : 1 3 5 7 2 4 9 6 10 8 
第1次 : 1 3 5 7 2 4 9 6 10 8 
第2次 : 1 3 5 2 7 4 9 6 10 8 
第3次 : 1 2 3 5 7 4 9 6 10 8 
第4次 : 1 2 3 5 7 4 9 6 10 8 
第5次 : 1 2 3 5 7 4 6 9 10 8 
第6次 : 1 2 3 5 7 4 6 9 8 10 
第7次 : 1 2 3 5 7 4 6 8 9 10 
第8次 : 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10