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代码说明算法的时间复杂度和空间复杂度

归并排序的时间复杂度为O(nlogn)，空间复杂度为O(n)。

以下是Python实现归并排序的代码：

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

其中，merge_sort函数用于对数组进行归并排序，merge函数用于将两个有序数组合并成一个有序数组。在merge函数中，需要额外的O(n)空间来存储合并后的数组。

对于输入规模N=64，128,256，512等，归并排序的时间复杂度都为O(NlogN)，空间复杂度为O(N)。由于归并排序的时间复杂度较低，即使在数据规模较大的情况下，也可以在3分钟内完成排序