歸併排序屬於高階的排序方法，在介紹歸併排序的思想之前，先講述一種採用比較方式的排序方法。假設有兩個已經排好序的陣列arr1[ ]，arr2[ ]，且均是升序或者降序，那麼可以進行以下操作：以升序為例，先建立一個尺寸大小為arr1[ ]與arr2[ ]尺寸之和的陣列temp[ ]，然後同時從兩陣列的第0個元素開始遍歷，若arr1[i] < arr2[j]，則可以把arr1[i]放入temp[k]中後，執行i++，k++，繼續往後比較；若arr1[i] > arr2[j]，則可以把arr2[j]放入temp[k]中後，執行j++，k++，繼續往後比較；最終直到把兩個陣列中的所有元素放入陣列temp[ ]中。

　　總結地說，這種比較方式的排序方法思想就是：因為兩個陣列都是有序的（假設為升序），故兩個陣列自身的後一個元素肯定不小於前一個元素，所以當兩個陣列分別從頭開始遍歷時，只要發現本陣列的當前元素比另一個數組的當前元素小，那麼該元素肯定為目前兩陣列中最小的元素。

　　歸併排序就是用到的這種方法，接下來講述一下歸併排序的思想。

(1) 歸併排序的思想

(2) 歸併排序的實現

　　本次排序演算法採用C++模版程式設計來實現，並採用了遞迴的方法。

#include <iostream>
#include <iterator>
#include <algorithm>


using namespace std;

template<class T,size_t N>
void PrintArr(T (&arr)[N])
{
    copy(arr,arr+N,ostream_iterator<T>(cout," "));
    cout << endl;
}


template<class T,size_t N>
void MergeSort(T (&arr)[N],size_t start = 0,ssize_t end = (N-1))
{
    size_t size = end + 1 -start;
    if(size <= 1) {
        return;
    }
    if(size == 2) {
        if(arr[start] > arr[end]) {
            swap(arr[start],arr[end]);
        }
        return;
    }
    ssize_t mid = size/2;
    MergeSort(arr,start,start+mid-1);
    MergeSort(arr,start+mid,end);
    size_t i(start),j(start+mid),k(0);
    T temp[size];
    while(i < (start+mid) or j <= end) {
        if(arr[i] <= arr[j] and i < (start+mid) or j == (end+1)) {
            temp[k] = arr[i];
            k++;
            i++;
        } else if(arr[j] <= arr[i] and j <=end or i == (start+mid)) {
            temp[k]= arr[j];
            k++;
            j++;
        }
    }
    i = start;
    k = 0;
    while(i <= end ) {
        arr[i] = temp[k];
        i++;
        k++;
    }
    PrintArr(arr);


    return;
}


int main()
{
    int arr[]= {1,8,6,4,10,5,3,2,22};
//    int arr[]= {1,4,5,2,4,8,9,10,22,4,6,1,8,9,1,21,34,54,2,4};
    cout << "The init:" << endl;
    PrintArr(arr);
    cout << "The sort:" << endl;
    MergeSort(arr);
    PrintArr(arr);
    cout << "The final:" << endl;
    PrintArr(arr);


}

原始陣列為：1   8   6   4   10   5   3   2   22

程式執行結果為：1   2   3   4   5   6   8   10   22