歸併排序的平均時間複雜度為O(nlogn)，最好時間複雜度為O(nlogn)，最壞時間複雜度為O(nlogn)，空間複雜度為O(n)，是一種穩定的演算法。

1.將待排序序列r(1)，r(2)，…，r(n)劃分為兩個長度相等的子序列r(1)，…r(n/2)和r(n/2+1)，…，r(n)。
2.求解子問題：分別對這兩個子序列進行排序，得到兩個有序子序列。
3.合併：將這兩個有序子序列合併成一個有序序列。

歸併排序採用分治法。

public static void merger(int[] list, int low, int mid, int high)
        {
            int[] L = new int[mid - low + 2];
            int[] R = new int[high - mid + 1];
            L[mid - low + 1] = int.MaxValue;
            R[high - mid] = int.MaxValue;

            for (int i = 0; i < mid - low + 1; i++)
            {
                L[i] = list[low + i];
            }

            for (int i = 0; i < high - mid; i++)
            {
                R[i] = list[mid + 1 + i];
            }

            int j = 0;
            int k = 0;
            for (int i = 0; i < high - low + 1; i++)
            {
                if (L[j] <= R[k])
                {
                    list[low + i] = L[j];
                    j++;
                }
                else
                {
                    list[low + i] = R[k];
                    k++;
                }
            }
        }
        public static void cutSortArray(int[] list, int low, int high)
        {
            if (low < high)
            {
                int mid = (low + high) / 2;
                cutSortArray(list, low, mid);
                cutSortArray(list, mid + 1, high);
                merger(list, low, mid, high);
            }
        }