这里有一个证明，如果不使用额外信息（除了32位的int），那么对于所有数字，这样的函数都不可能存在：

我们必须使f（0）=0。（证明：假设f（0）=x，则f（x）=f（f（0））=-0=0。现在，-x=f（f（x））=f（0）=x，这意味着x=0。）

此外，对于任何x和y，假设f（x）=y。那么我们希望f（y）=-x。并且f（f（y））=-y=>f（-x）=-y。总结一下：如果f（x）=y，那么f（-x）=-y，f（y）=-x，f（-y）=x。

因此，我们需要将除0之外的所有整数分成4个集合，但我们有奇数个这样的整数；不仅如此，如果我们去掉没有正对应的整数，我们仍然有2（mod4）个数。

如果我们去掉剩下的2个最大数（通过abs值），我们可以得到函数：

int sign(int n)
{
    if(n>0)
        return 1;
    else 
        return -1;
}

int f(int n)
{
    if(n==0) return 0;
    switch(abs(n)%2)
    {
        case 1:
             return sign(n)*(abs(n)+1);
        case 0:
             return -sign(n)*(abs(n)-1);
    }
}   

当然，另一种选择是不遵守0，并获得我们删除的2个数字作为奖励。（但这只是一个愚蠢的假设。）

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）

f(n) { return IsWholeNumber(n)? 1/n : -1/n }

C#表示2^32-1个数字的范围，所有整数32（int32.MinValue除外）

    Func<int, int> f = n =>
        n < 0
           ? (n & (1 << 30)) == (1 << 30) ? (n ^ (1 << 30)) : - (n | (1 << 30))
           : (n & (1 << 30)) == (1 << 30) ? -(n ^ (1 << 30)) : (n | (1 << 30));

    Console.WriteLine(f(f(Int32.MinValue + 1))); // -2147483648 + 1
    for (int i = -3; i <= 3  ; i++)
        Console.WriteLine(f(f(i)));
    Console.WriteLine(f(f(Int32.MaxValue))); // 2147483647

打印：

2147483647
3
2
1
0
-1
-2
-3
-2147483647

int f(int n)
{
  static long counter=0;
  counter++;
  if(counter%2==0)
    return -n;
  else
    return n;
}

另一种方法是将状态保持在一位，并在负数的情况下翻转它，注意二进制表示。。。限制为2^29

整数ffn（整数n）{

    n = n ^ (1 << 30); //flip the bit
    if (n>0)// if negative then there's a two's complement
    {
        if (n & (1<<30))
        {
            return n;
        }
        else
        {
            return -n;
        }
    }
    else
    {
        if (n & (1<<30))
        {
            return -n;
        }
        else
        {
            return n;
        }
    }


}