如何使用Python函数实现归并排序算法

归并排序是一种基于分治算法的排序方式，其核心思想是将待排序的数列分成若干个子序列，直到每个子序列里面只有一个元素，然后再将这些子序列两两合并，最终形成一个有序的序列。

在 Python 中，我们可以使用函数方式来实现归并排序算法，下面是一份参考代码：

def merge_sort(arr):
    if len(arr) <= 1:
        return arr

    middle = len(arr) // 2
    left_arr = merge_sort(arr[:middle])
    right_arr = merge_sort(arr[middle:])

    return merge(left_arr, right_arr)

def merge(left_arr, right_arr):
    result = []
    i = 0
    j = 0

    while i < len(left_arr) and j < len(right_arr):
        if left_arr[i] <= right_arr[j]:
            result.append(left_arr[i])
            i += 1
        else:
            result.append(right_arr[j])
            j += 1

    result += left_arr[i:]
    result += right_arr[j:]

    return result

上述代码中， 个函数 merge_sort 是递归函数，用于将一个无序的数组分成两个部分、并对其进行排序，然后将排序好的数组合并成一个有序的数组返回。当数组的长度只有一个或者空时，就不再继续递归，直接返回数组。

第二个函数 merge 是用于将已经分好的左右两个数组进行合并排序，最终返回一个有序的数组。

这两个函数的作用分别为：

1. 将待排序的数组进行递归分解，直到每个分解出来的部分只有一个或者空的情况。然后合并每个分解的部分，最终得到一个有序的数组。

2. 分别对左右两个拆分出来的数组进行排序，并将其合并，形成一个有序的数组。

归并排序的时间复杂度为 O(nlogn)，空间复杂度为 O(n)。在处理大规模数据时，不仅效率高，而且对计算机资源的消耗也相对较少，因此归并排序在实际工作中是一种非常实用的排序方法。