我在上次面试中遇到的一个问题是:
设计函数f,使得:f(f(n))==-n其中n是32位有符号整数;你不能用复数算术。如果你不能为整个数字范围设计这样的函数,那么就尽可能为最大范围设计它。
有什么想法吗?
我在上次面试中遇到的一个问题是:
设计函数f,使得:f(f(n))==-n其中n是32位有符号整数;你不能用复数算术。如果你不能为整个数字范围设计这样的函数,那么就尽可能为最大范围设计它。
有什么想法吗?
当前回答
将n转换为符号和幅度表示;添加范围的1/4;转换回。
#define STYPE int
STYPE sign_bit = (unsigned STYPE) 1 << ( sizeof ( STYPE ) * 8 - 1 );
STYPE f ( STYPE f )
{
unsigned STYPE smf = f > 0 ? f : -f | sign_bit;
smf += sign_bit >> 1;
return smf & sign_bit ? -( smf & ~sign_bit ) : smf;
}
其他回答
我参加这个聚会迟到了,现在可能是墓地了。但我有两个贡献,灵感来自viraptor先前使用lambda的Python答案。读者可能认为该解决方案仅在非类型化语言中可行,而在类型化语言中将需要一些明确的额外标记。
但下面是Haskell中的解决方案1(我不是Haskell专家)。它有点作弊,因为从技术上讲,两个f是两个不同的实现。(一个f::Int->()->Int,另一个f::(()->Int)->Int)
{-# LANGUAGE MultiParamTypeClasses, FlexibleInstances, FunctionalDependencies #-}
module Main where
class Tran σ τ | σ -> τ where
tran :: σ -> τ
instance Tran Int (() -> Int) where
tran n = \_ -> (-n)
instance Tran (() -> Int) Int where
tran g = g ()
f :: Tran σ τ => σ -> τ
f = tran
main :: IO ()
main = do
print $ f (f (42 :: Int)) -- --> -42
print $ f (f (0 :: Int)) -- --> 0
print $ f (f (-69 :: Int)) -- --> 69
接下来是Typed Racket中的解决方案2。这一个满足了最大可能域的属性,因为Racket中的Number最多包含复数:
#lang typed/racket
(: f (case->
[Number -> (-> Number)]
[(-> Number) -> Number]))
(define (f x)
(if (number? x) (λ () (- x)) (x)))
(f (f 42)) ; --> -42
(f (f 0)) ; --> 0
(f (f -69)) ; --> 69
(f (f 3/4)) ; --> -3/4
(f (f 8+7i)) ; --> -8-7i
由于C++中的重载:
double f(int var)
{
return double(var);
}
int f(double var)
{
return -int(var);
}
int main(){
int n(42);
std::cout<<f(f(n));
}
适用于n=[0..2^31-1]
int f(int n) {
if (n & (1 << 31)) // highest bit set?
return -(n & ~(1 << 31)); // return negative of original n
else
return n | (1 << 31); // return n with highest bit set
}
很简单,只需让f返回看起来等于任何整数的值,并且可以从整数转换。
public class Agreeable
{
public static bool operator==(Agreeable c, int n)
{ return true; }
public static bool operator!=(Agreeable c, int n)
{ return false; }
public static implicit operator Agreeable(int n)
{ return new Agreeable(); }
}
class Program
{
public static Agreeable f(Agreeable c)
{ return c; }
static void Main(string[] args)
{
Debug.Assert(f(f(0)) == 0);
Debug.Assert(f(f(5)) == -5);
Debug.Assert(f(f(-5)) == 5);
Debug.Assert(f(f(int.MaxValue)) == -int.MaxValue);
}
}
怎么样:
f(n) = sign(n) - (-1)ⁿ * n
在Python中:
def f(n):
if n == 0: return 0
if n >= 0:
if n % 2 == 1:
return n + 1
else:
return -1 * (n - 1)
else:
if n % 2 == 1:
return n - 1
else:
return -1 * (n + 1)
Python自动将整数提升为任意长度的longs。在其他语言中,最大的正整数将溢出,因此它将适用于除该整数之外的所有整数。
为了使其适用于实数,您需要替换(-1)中的nⁿ 如果n>0,则为{上限(n);如果n<0},则为下限(n)。
在C#中(适用于任何双精度,溢出情况除外):
static double F(double n)
{
if (n == 0) return 0;
if (n < 0)
return ((long)Math.Ceiling(n) % 2 == 0) ? (n + 1) : (-1 * (n - 1));
else
return ((long)Math.Floor(n) % 2 == 0) ? (n - 1) : (-1 * (n + 1));
}