从来没有人说过f（x）必须是同一类型。

def f(x):
    if type(x) == list:
        return -x[0]
    return [x]


f(2) => [2]
f(f(2)) => -2

作为一名数学家，我想分享我对这个有趣问题的看法。我认为我有最有效的解决方案。

如果我没记错的话，只需翻转第一位，就可以将有符号的32位整数取反。例如，如果n=1001 1101 1110 1011 1110 0000 1110 1010，则-n=0001 1101 11101 1011 11100 0000 1110 010。

那么，我们如何定义一个函数f，它接受一个带符号的32位整数，并返回另一个有符号的32位数整数，该函数的属性是：接受两次f与翻转第一位相同？

让我重新表述这个问题，而不提整数之类的算术概念。

我们如何定义一个函数f，它接受长度为32的一系列0和1，并返回长度相同的一系列零和1，同时具有两次接受f与翻转第一位相同的性质？

观察：如果你能回答32位情况的上述问题，那么你也可以回答64位情况、100位情况等。你只需将f应用于前32位。

现在，如果你能回答2位案例的问题，哇！

是的，改变前2位就足够了。

这是伪代码

1. take n, which is a signed 32-bit integer.
2. swap the first bit and the second bit.
3. flip the first bit.
4. return the result.

备注：步骤2和步骤3可以概括为（a，b）-->（-b，a）。看起来很眼熟？这应该会让你想起平面的90度旋转以及乘以-1的平方根。

如果我只是单独展示了伪代码，而没有冗长的前奏，那么它看起来就像脱口而出的兔子，我想解释一下我是如何得到解决方案的。

对于javascript（或其他动态类型语言），可以让函数接受int或对象，并返回另一个。即

function f(n) {
    if (n.passed) {
        return -n.val;
    } else {
        return {val:n, passed:1};
    }
}

给

js> f(f(10))  
-10
js> f(f(-10))
10

或者，您可以在强类型语言中使用重载，尽管这可能会破坏规则

int f(long n) {
    return n;
}

long f(int n) {
    return -n;
}

我认为最大的可能范围是暗示模块化算术解决方案。在一些模基M中，有一个数，当平方等于M-1（等于-1）。例如，如果M=13，5*5=25，25 mod 13=12（=-1）总之，这里有一些M=2**32-3的python代码。

def f(x):
    m=2**32-3;
    halfm=m//2;
    i_mod_m=1849436465
    if abs( x ) >halfm:
        raise "too big"
    if x<0:
        x+=m
    x=(i_mod_m*x) % m
    if (x>halfm):
        x-=m
    return x;

注意，有3个值不适用于2**31-1、-（2**31-1）和-（2*#31）

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));
}

Wolfram语言的解决方案：

f[f[n_]] := -n

应用程序：

In[2]:= f[f[10]]                                                                                                                                                                                                                                                                              
Out[2]= -10
In[3]:= f[10]                                                                                                                                                                                                                                                                                 
Out[3]= f[10]

因为这个问题没有说明f（n）的值，所以f[n]仍然没有赋值。