输入规模N=64128256512…N取至单次排序运行时间不超过3分钟输入数据随机生成1-10000之间的整数实现归并排序

归并排序是一种分治思想的排序算法，将待排序的数组分成两部分，分别对其进行排序，然后将排好序的两部分合并起来。以下是归并排序的实现代码：

import random
import time

def merge_sort(arr):
    if len(arr) <= 1:
        return arr
    mid = len(arr) // 2
    left = merge_sort(arr[:mid])
    right = merge_sort(arr[mid:])
    return merge(left, right)

def merge(left, right):
    i = j = 0
    merged = []
    while i < len(left) and j < len(right):
        if left[i] <= right[j]:
            merged.append(left[i])
            i += 1
        else:
            merged.append(right[j])
            j += 1
    merged += left[i:]
    merged += right[j:]
    return merged

N = 64
while True:
    arr = [random.randint(1, 10000) for _ in range(N)]
    start = time.time()
    sorted_arr = merge_sort(arr)
    end = time.time()
    if end - start > 180:
        break
    N *= 2

上述代码中，merge_sort函数是归并排序的递归实现，merge函数是合并两个有序数组的函数。在主程序中，我们先初始化N为64，然后不断生成随机数组并进行排序，直到单次排序运行时间超过3分钟为止。每次循环结束后，将N乘以2，继续下一轮循环。这样就可以得到一个适合当前机器的最大规模N，使得单次排序运行时间不超过3分钟