void print_arr(int arr[], int n)
{
    for (int i = 0;i < n;i++)
    {
        printf("%d", arr[i]);
    }
    putchar("\n");
}

//合并（归并排序最主要的部分）
void merge(int arr[], int tempArr[],int left,int mid,int right)
{
    //标记左半区第一个未排序的元素
    int l_pos = left;
    //标记右半区第一个未排序的元素
    int r_pos = mid + 1;
    //临时数组元素下标
    int pos = left;
    //合并
    while (l_pos <= mid && r_pos <= right)//左半边有元素并且右半边有元素
    {
        if (arr[l_pos < arr[r_pos]])//左半边第一个剩余元素更小
            tempArr[pos++] = arr[l_pos];
        else                        //右半边第一个剩余元素更小
            tempArr[pos++] = arr[r_pos++];
    }

    //合并左半区剩余的元素
    while(l_pos <= mid)
        tempArr[pos++] = arr[l_pos++];

    //合并右半区剩余的元素
    while(r_pos <= right)
        tempArr[pos++] = arr[r_pos++];

    //把临时数组中合并后的元素复制回原来的数组
    while (left <= right)
    {
        arr[left] = tempArr[left];
        left++;
    }
}

//归并排序的实际
//划分
msort(int arr[], int tempArr[], int left, int right)
{
    //如果只有一个元素那么就不需要继续划分
    // 只有一个元素的区域，本身就是有序的，只需要被归并即可
    while (left < right)//只有满足left<right时才有两个或以上的元素，当left=right时代表只有一个元素了
    {
        //找中间点
        int mid = (left + right) / 2;//中间点
        //递归划分左半区
        msort(arr, tempArr, left, mid);
        //递归划分右半区
        msort(arr, tempArr, mid + 1, right);
        //合并已经排序的部分
        merge(arr, tempArr, mid, left, right);
    }
}

//归并排序的入口
void merge_sort(int arr[], int n)
{
    //分配一个辅助数组
    int* tempArr = (int*)malloc(n * sizeof(int));
    if (tempArr)//辅助数组不为空
    {
        msort(arr, tempArr, 0, n - 1);
        free(tempArr);
    }
    else
    {
        printf("error:failed to allocate memoory");
    }
}

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
    int arr[] = { 9,5,2,7,12,4,3,1,11 };
    int n = 9;
    print_arr(arr, n);
    merge_sort(arr, n);
    print_sort(arr, n);
    return 0;
}