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

// 函数声明
void merge(int arr[], int left, int middle, int right);
void mergeSort(int arr[], int left, int right);
void printArray(int arr[], int size);
// 归并函数
void merge(int arr[], int left, int middle, int right) {
    int i, j, k;
    int n1 = middle - left + 1;
    int n2 = right - middle;
    // 创建临时数组
    int *L = (int *)malloc(n1 * sizeof(int));
    int *R = (int *)malloc(n2 * sizeof(int));
    // 拷贝数据到临时数组 L[] 和 R[]
    for (i = 0; i < n1; i++)        L[i] = arr[left + i];
    for (j = 0; j < n2; j++)        R[j] = arr[middle + 1 + j];
    // 合并临时数组
    i = 0; // 初始索引 L
    j = 0; // 初始索引 R
    k = left; // 初始索引合并数组
    while (i < n1 && j < n2) {
        if (L[i] <= R[j]) { arr[k] = L[i];  i++;
        } else {            arr[k] = R[j];  j++;   }
        k++;
    }
    while (i < n1) {// 拷贝 L[] 的剩余元素
        arr[k] = L[i];        i++;        k++;
    }   
    while (j < n2) { // 拷贝 R[] 的剩余元素
        arr[k] = R[j];        j++;        k++;
    }   
    free(L);    free(R); // 释放临时数组内存
}
// 归并排序函数
void mergeSort(int arr[], int left, int right) {
    if (left < right) {
        //int middle = left + (right - left) / 2;       
        int middle = (left+right)/2;
        mergeSort(arr, left, middle); // 递归调用归并排序
        mergeSort(arr, middle + 1, right);     
        merge(arr, left, middle, right);   // 合并排序后的子数组
    }
}
// 打印数组
void printArray(int arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {  printf("%d ", arr[i]); }
    printf("\n");
}
int main() {
    int arr[] = {8, 7, 6, 15, 4, 3, 2, 10};
    int arrSize = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    printf("原始数组: ");
    printArray(arr, arrSize);

    mergeSort(arr, 0, arrSize - 1);

    printf("排序后的数组: ");
    printArray(arr, arrSize);
    return 0;
}