外部排序是一種特殊的排序方法，主要用於處理無法一次性裝入記憶體的大檔案。在外部排序中，數據被分割成較小的部分，分別進行排序，然後合併這些已排序的部分以得到最終的有序檔案。這種排序方法涉及多次記憶體和外存之間的數據交換。
外部排序的主要步驟包括：
預處理：首先，根據可用記憶體的大小，將外存上的大檔案分割成多個較小的子檔案或段。這些子檔案可以一次性裝入記憶體並利用內部排序方法進行排序。排序後的子檔案被重新寫回外存。
歸併排序：然後，通過逐趟歸併這些已排序的子檔案，逐漸合併成更大的有序檔案，直至得到整個有序的大檔案。這個過程涉及多次歸併操作，以減少對外存的訪問次數。
在外部排序中，常用的算法包括多路歸併排序和內部排序。多路歸併排序通過將檔案分解成多個小部分，對每個小部分進行內部排序，然後將這些已排序的部分合併，以減少對外部存儲器的訪問次數。內部排序則是在記憶體中進行的有效排序方法，如快速排序、堆排序等。
為了提高外部排序的效率，可以採取以下措施：
使用敗者樹數據結構來進行多路歸併，敗者樹能夠減少比較次數和更新次數，從而提高歸併效率。
最佳化記憶體和外存之間的數據交換，減少I/O操作次數，以降低排序的時間複雜度。
採用最佳歸併樹算法來減少歸併趟數和最佳化多路歸併的選擇問題，進一步提高外部排序的效率。
通過上述措施，可以有效提高外部排序的性能，特別是在處理海量數據時。