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
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。)
其他回答
使用问题中给出的信息,您可以
从2-完成转换为符号位表示如果设置了最后一位,则翻转符号位和最后一位;否则,只翻转最后一位转换回2-完成。
所以你基本上是奇数->偶数->奇数或偶数->奇数->偶数,只对偶数更改符号。唯一不适用的数字是-2^31
代码:
function f(x) {
var neg = x < 0;
x = Math.abs(x) ^ 1;
if (x & 1) {
neg = !neg;
}
return neg ? -x : x;
}
在C中,
int
f(int n) {
static int r = 0;
if (r == 1) {r--; return -1 * n; };
r++;
return n;
}
知道这是为了什么语言会有帮助。我错过了什么吗?许多“解决方案”似乎过于复杂,坦率地说,并非如此工作(当我读到问题时)。
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;
}
}
}
#include <cmath>
int f(int n)
{
static int count = 0;
return ::cos(M_PI * count++) * n;
}
这是rossfabricant答案的C实现。注意,由于我始终使用32位整数,f(f(2147483647))==2147483648,而不是-2147483647。
int32_t f( int32_t n )
{
if( n == 0 ) return 0;
switch( n & 0x80000001 ) {
case 0x00000000:
return -1 * ( n - 1 );
case 0x00000001:
return n + 1;
case 0x80000000:
return -1 * ( n + 1 );
default:
return n - 1;
}
}
如果您将问题定义为允许f()接受并返回int64_t,则会涉及2147483647。当然,switch语句中使用的文字必须更改。