Bagaimana waktu untuk mengurutkan array berubah secara dramatis di Java berdasarkan Ukuran Gap?

Saya pada dasarnya membuat 10 array acak dari ukuran: 8000,16000,32000,64000,128000,256000

Yang saya maksud adalah saya memiliki 10 array berukuran 8000, 10 array berukuran 16000, dst.

Ini semua diisi dengan angka acak mulai dari 0 hingga ukuran array.

Saya memiliki implementasi untuk shell sort:

public static void sortMyArray(int[] a){
for (int gap = a.length / 2; gap > 0; gap = (gap / 2)) {
    for (int i = gap; i < a.length; i++) {
        int tmp = a[i];
        int j = i;
        for (; j >= gap && tmp < (a[j - gap]); j -= gap) {
            a[j] = a[j - gap];
        }
        a[j] = tmp;
     }
}
}

Bila selisihnya adalah gap = a.length / a. panjangnya Saya hanya punya semacam penyisipan. Inilah waktu untuk mengurutkan array ini:

Number of Elements  Milliseconds
8000                13
16000               53
32000               217
64000               828
128000              3311
256000              13352

Jadi ini kira-kira O(N^2). Ketika jumlah elemen berlipat ganda, waktu penyelesaian meningkat hampir 4 kali lipat.

Namun, ketika saya menggunakan gap = a.length / 2 saya mendapatkan nilai seperti:

Number of Elements  Milliseconds
8000                2
16000               2
32000               4
64000               10
128000              25
256000              60

Jadi ini lebih baik dari O(N) menurutku? Bagaimana ini mungkin? Saya mencoba mematikan prosesor dari Windows, dan saya mencoba menjalankan komputer hanya pada 1 prosesor, namun nilainya masih tidak logis.

Ini kode lengkap saya jika Anda tertarik:

int[] arraySizes = new int[]{8000,16000,32000,64000,128000,256000};
Random rn = new Random(1);

for(int i=0;i<arraySizes.length;i++){
    int[] arrayToBeSorted = new int[arraySizes[i]];
    System.out.println("Solving array with: " + arraySizes[i] + " elements with first sorting algorithm.");
    for (int c = 0; c < 10; c++) {
        for(int t=0;t<arraySizes[i];t++){
            int randomNumber = rn.nextInt(arrayToBeSorted.length);
            arrayToBeSorted[t] = randomNumber;
        }
        Long initialTime = (new Date().getTime());
        sortMyArray(arrayToBeSorted);
        Long finalTime = (new Date().getTime());
        System.out.println("Time in milliseconds:" + (finalTime - initialTime));
    }
}