外部排序-归并排序

1.外部排序定义 

    指的是大文件的排序，即待排序的记录存储在外存储器上，待排序的文件无法一次装入内存，需要在内存和外部存储器之间进行多次数据交换，以达到排序整个文件的目的。

2.如何使用外部排序？ 

    外部排序基本上由两个相对独立的阶段组成。 

    (1)首先，按可用内存大小，将外存上含n个记录的文件分成若干长度为 L的子文件或段，依次读入内存并利用有效的内部排序方法对它们进行排序，并将排序后得到的有序子文件重新写入外存。通常称这些有序子文件为归并段或顺串。

    (2)然后，对这些归并段进行逐趟归并，使归并段(有序的子文件)逐渐由小至大，直至得到整个有序文件为止。

     先从一个例子来看外排序中的归并是如何进行的？

假设有一个含10000 个记录的文件，首先通过10 次内部排序得到10 个初始归并段R1～R10 ，其中每一段都含1000 个记录。然后对它们作如图所示的两两归并，直至得到一个有序文件为止 。

 3. 归并排序

    归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法。

首先考虑下如何将将二个有序数列合并。这个非常简单，只要从比较二个数列的第一个数，谁小就先取谁，取了后就在对应数列中删除这个数。然后再进行比较，如果有数列为空，那直接将另一个数列的数据依次取出即可。

可以看出合并有序数列的效率是比较高的，可以达到O(n)。

解决了上面的合并有序数列问题，再来看归并排序，其的基本思路就是将数组分成二组A，B，如果这二组组内的数据都是有序的，那么就可以很方便的将这二组数据进行排序。如何让这二组组内数据有序了？

可以将A，B组各自再分成二组。依次类推，当分出来的小组只有一个数据时，可以认为这个小组组内已经达到了有序，然后再合并相邻的二个小组就可以了。这样通过先递归的分解数列，再合并数列就完成了归并排序。