设计函数f（f（n））==-n

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

JavaScript单行：

function f(n) { return ((f.f = !f.f) * 2 - 1) * n; }

其他回答

PHP，不使用全局变量：

function f($num) {
  static $mem;

  $answer = $num-$mem;

  if ($mem == 0) {
    $mem = $num*2;
  } else {
    $mem = 0;
  }

  return $answer;
}

适用于整数、浮点数和数字字符串！

只是意识到这会做一些不必要的工作，但是，不管怎样

C++中的另一个作弊解决方案是运算符重载。

struct func {
    int n;
    func operator()(int k) { n = -k; return *this; }
    int operator()(const func &inst) { return inst.n; }
} f;

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。

这个怎么样？

int nasty(int input)
{
    return input + INT_MAX/2;
}

我承认我会作弊，但还是符合要求。这是编程魔术，而不是数学。它适用于整个范围，-2^31除外。

int f(int n)
{
    static bool eFlag = false; // Only executed once
    eFlag = !eFlag;
    return eFlag?-n:n;
}

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