mergesortの時間計測で0.0000になってしまう

Question

質問内容

C言語でmergesortを行い，整列したデータとランダムなデータのソート時間を計測しようと思ったのですが，思った通りに動いてくれません．mergesortは適切に動くので問題ないです．具体的に問題点を述べると，コードの提出先ではなぜかclock()が使えないので，推奨されていないgettimeofdayを使用せざるをえないのですが，以下のコードでfor文の数列の表示を行わないと計測時間が0.00000となってしまい，問題では時間の表示しか行わないので適切な表示となってくれません．mergesort関数だけの時間を測るにはどのようにすればよいか教えていただきたいです．

コード

#include<stdio.h>
#include<time.h>
#include<sys/time.h>
#define maxN 10000
int aux[maxN];
void merge(int a[],int l,int m,int r){
    int i,j,k;
    for(i=m+1;i>l;i--) aux[i-1]=a[i-1];
    for(j=m;j<r;j++) aux[r+m-j]=a[j+1];
    for(k=l;k<=r;k++){
        if(aux[i]<aux[j]){
            a[k]=aux[i++];
        }else{
            a[k]=aux[j--];
        }
    }
}

void mergesort(int a[],int l,int r){
    int m=(r+l)/2;
    if(r<=l) return;
    //printf("start\n");
    mergesort(a,l,m);
    mergesort(a,m+1,r);
    merge(a,l,m,r);
}

int main(void){
    int num;
    scanf("%d",&num);

    int a[10000];
    int b[10000];
    int i;
    char str[50];

    struct timeval time1;
    struct timeval time2;
    float diff_time;

    clock_t start,end;
    
    scanf("%s",str);

    for(i=0;i<num;i++){
        scanf("%d",&a[i]);
    }
    scanf("%s",str);
    for(i=0;i<num;i++){
        scanf("%d",&b[i]);
    }

    //printf("mergesort starts\n");

    gettimeofday(&time1,NULL);
    //start=clock();
    mergesort(a,0,num-1);
    
    for(i=0;i<num;i++){
        printf("%d\n",a[i]);
    }
    
    //end=clock();
    gettimeofday(&time2,NULL);

    diff_time=time2.tv_sec-time1.tv_sec+(float)(time2.tv_usec-time1.tv_usec)/1000000;
    printf("%f\n",diff_time);
    //printf("%fsec\n",(double)(end-start)/CLOCKS_PER_SEC);

    //start=clock();
    gettimeofday(&time1,NULL);
    mergesort(b,0,num-1);
    
    for(i=0;i<num;i++){
        printf("%d\n",b[i]);
    }
    
    //end=clock();
    gettimeofday(&time2,NULL);
    //printf("%fsec\n",(double)(end-start)/CLOCKS_PER_SEC);
    diff_time=time2.tv_sec-time1.tv_sec+(float)(time2.tv_usec-time1.tv_usec)/1000000;
    printf("%f\n",diff_time);

    //printf("mergesort finished\n");
    /*
    for(i=0;i<num;i++){
        printf("%d\n",a[i]);
    }
    */
}

Answer 1

printf("%f\n",diff_time); の %f を %.15g にしたらどうなりますか？

Answer 2

こちらで確認してみました。
データを１０件入力して（１０~１９）、0.000193秒でした。
vmwareでcentos7.5の環境で実施しています。CPUはcore i5です。
こちらのマシンが遅いのかも知れません。
あなたのマシンが速すぎて0.000000が表示されている可能性も考えられます。
データ件数は何件でおこなっていますか。最低でも１０件以上は必要かと思われます。

Comments

[grape_ll]

データセットが少ないだけでコード的には問題ないということでしょうか．

[tatsu99]

はい。時刻計測については、こちらで期待した結果が出ていますので、問題ないかと思います。
念のため、意図的に1秒、スリープしたあとで、終了時刻を計測してみてはいかがでしょうか。
sleep(1);
gettimeofday(&time2,NULL);
のようにすればよいかと。
(unistd.hのincludeが必須です)

[grape_ll]

そうなのですね，わざわざ検証までしていただきありがとうございます．

Answer 3

diff_time=(float)time2.tv_sec-time1.tv_sec+(float)(time2.tv_usec-time1.tv_usec)/1000000;

とやってみればどうでしょう

Comments

[grape_ll]

gettimeofday(&time1,NULL);
//start=clock();
mergesort(a,0,num-1);
/*
for(i=0;i<num;i++){
printf("%d\n",a[i]);
}
*/
//end=clock();
gettimeofday(&time2,NULL);

diff_time=(float)(time2.tv_sec-time1.tv_sec)+(float)(time2.tv_usec-time1.tv_usec)/1000000;
printf("%f\n",diff_time);
としてみましたが結果は変わらず，0.000000でした．
他にも何か改善点等はありますでしょうか．よろしくお願いいたします。

[y_waiwai]

time2.tv_secやtime1.tv_secのそれぞれの数値はどうなってますか？

[grape_ll]

gettimeofday(&time1,NULL);
mergesort(b,0,num-1);
/*
for(i=0;i<num;i++){
printf("%d\n",b[i]);
}
*/
//end=clock();
gettimeofday(&time2,NULL);
//printf("%fsec\n",(double)(end-start)/CLOCKS_PER_SEC);
diff_time=(float)(time2.tv_sec-time1.tv_sec)+(float)(time2.tv_usec-time1.tv_usec)/1000000;
printf("t1.s:%f\nt1.u:%f\nt2.s:%f\nt2.u:%f\n",time1.tv_sec,(float)time1.tv_usec/1000000,time2.tv_sec,(float)time2.tv_usec/1000000);
printf("%f\n",diff_time);

のとき
t1.s:805639964304379.870000
t1.u:1489622900362035800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000.000000
t2.s:0.270881
t2.u:0.000000
0.000000

gettimeofday(&time1,NULL);
mergesort(b,0,num-1);

for(i=0;i<num;i++){
printf("%d\n",b[i]);
}

//end=clock();
gettimeofday(&time2,NULL);
//printf("%fsec\n",(double)(end-start)/CLOCKS_PER_SEC);
diff_time=(float)(time2.tv_sec-time1.tv_sec)+(float)(time2.tv_usec-time1.tv_usec)/1000000;
printf("t1.s:%f\nt1.u:%f\nt2.s:%f\nt2.u:%f\n",time1.tv_sec,(float)time1.tv_usec/1000000,time2.tv_sec,(float)time2.tv_usec/1000000);
printf("%f\n",diff_time);

のとき
2
4
8
18
22
t1.s:-0.000000
t1.u:1489565147789112600000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000.000000
t2.s:0.139946
t2.u:0.000000
0.020946
となりました．

[y_waiwai]

printf("t1.s:%f\nt1.u:%f\nt2.s:%f\nt2.u:%f\n",time1.tv_sec,
じゃなく、
printf("t1.s:%ld\nt1.u:%ld\nt2.s:%ld\nt2.u:%ld\n",time1.tv_sec,
としてだしてみてください