为什么我使用 Quicksort 得到线性运行时间？

Question

更新： 我知道我的问题是什么了。我每次都对 10000 个数据点进行排序。每次迭代将花费相同的时间。 t 是我尝试对这些数据点中的 100 个进行排序，然后添加下一个 100 个数据点，排序等等的错误方法。

我试图证明 average/best 快速排序的情况运行ning 时间是 O(nlogn)。但是，当我尝试在大量周期内对方法计时时，我得到线性运行时间。

我认为这与我实现 for 循环的方式有关，但我不知道为什么会出错。

我还有另一个函数读取一个已经排序的数组给我最坏情况运行时间，但这也给了我线性。

对于这两个函数，时间如下所示：

System.out.println("Enter the number of data points you want to sort as an integer: ");
Scanner num = new Scanner(System.in);
int datapoints = num.nextInt();
int[] dpArr = new int[datapoints];

for (int i = 0; i < datapoints; i++) 
{
    dpArr[i] = (int) (Math.random() * 100000);
}
int n = dpArr.length;

try 
{   
    PrintWriter pw = new PrintWriter(new FileWriter("random2.csv", true));
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    StringBuilder sb2 = new StringBuilder();

    for (int t = 100; t <= 100000; t += 100) 
    {
        long qstotal = 0;

        long start = System.nanoTime();
        quicksort(dpArr, 0, n - 1);
        qstotal += System.nanoTime() - start;

        double qsDuration = (double) qstotal / 1000000;
        sb.setLength(0);
        sb.append(t);
        sb.append(',');
        sb.append(qsDuration);          
        sb.append("\n");
        pw.write(sb.toString());
    }

    for (int t = 100; t <= 100000; t += 100) 
    {
        long rqstotal = 0;

        long start = System.nanoTime();
        randomQuicksort(dpArr, 0, n - 1);
        rqstotal += System.nanoTime() - start;

        double rqsDuration = (double) rqstotal / 1000000;
        sb2.setLength(0);
        sb2.append(t);
        sb2.append(',');
        sb2.append(rqsDuration);
        sb2.append("\n");
        pw.write(sb2.toString());
    }  
    pw.flush();          
    pw.close();

}
catch (FileNotFoundException e) 
{
    System.out.println("File not found.");
}

Answer 1

如果按照当前代码，您会发现在第一次排序后，您再次使用排序后的数组。这是错误的。

要更正该问题，您可以：

使用新的随机数组（如@Lashane 所建议的）；或者，
使用相同的随机数组（即处于与开始时相同的未排序状态）并使用不同的主元；或者，
每次调用 quicksort(dpArr, 0, n - 1); 和 randomQuicksort(dpArr, 0, n - 1); 后随机排列数组。

我建议使用最后一个选项，因为您不必担心修改枢轴并且您对每个运行使用相同的值（并不是说它在排序测试中真的很重要时间）。要在 Java 中打乱数组，请参阅 this question。

为什么我使用 Quicksort 得到线性运行时间？

Why am I getting linear run time with Quicksort?

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