一、归并排序简介

归并排序（Merge Sort）是一种分治算法，它将一个序列（list）按半分为两个子序列，然后递归地对这两个子序列进行排序，最终将排序完成的两个子序列合并为一个有序序列。归并排序是稳定的排序算法，平均时间复杂度是O(nlogn)，最坏时间复杂度是O(nlogn)，空间复杂度是O(n)，是一种较为高效的排序算法。

二、归并排序算法步骤

1、把长度为n的输入序列分成两个长度为n/2的子序列；

2、对这两个子序列分别采用归并排序；

3、将两个排序好的子序列合并成一个最终的排序序列。

三、Python实现归并排序

归并排序的Python实现如下：

def merge_sort(arr):
if len(arr) <= 1:
return arr
# 将数组平均分割成两部分
mid = len(arr) // 2
# 对左右两部分分别进行归并排序
left = merge_sort(arr[:mid])
right = merge_sort(arr[mid:])
# 合并两个有序数组
return merge(left, right)

merge_sort函数用来分割数组，递归调用自身，直到数组长度小于等于1，然后调用merge函数将有序的子数组合并成一个有序的数组。merge函数如下：

def merge(left, right):
result = []
while left and right:
if left[0] <= right[0]:
result.append(left.pop(0))
else:
result.append(right.pop(0))
while left:
result.append(left.pop(0))
while right:
result.append(right.pop(0))
return result

merge函数将两个有序数组合并成一个有序数组，时间复杂度是O(n)。