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
C++
struct Value
{
int value;
Value(int v) : value(v) {}
operator int () { return -value; }
};
Value f(Value input)
{
return input;
}
其他回答
这是一个C/C++解决方案,它不使用任何按位运算符,也不需要任何数学库,尽管这有点作弊。。。
double f(double n)
{
if (n == (double)(int)n)
return n + 0.5;
else
return -(n - 0.5);
}
这适用于所有32位整数,只有一个异常0x80000000(因为它的相反值不能存储在32位整数系统中)。f(f(n))==-n将始终为真,除非在这种情况下。
不过,我相信有一种更简单、更快的方法来实现它。这只是我第一个想到的。
下面是一个简短的Python答案:
def f(n):
m = -n if n % 2 == 0 else n
return m + sign(n)
一般情况
稍微调整一下上面的内容就可以处理我们希望k个自调用否定输入的情况——例如,如果k=3,这意味着g(g(g)n))=-n:
def g(n):
if n % k: return n + sign(n)
return -n + (k - 1) * sign(n)
这是通过将0保留在适当位置并创建长度为2*k的循环来实现的,因此,在任何循环中,n和-n之间的距离为k。具体来说,每个周期如下:
N * k + 1, N * k + 2, ... , N * k + (k - 1), - N * k - 1, ... , - N * k - (k - 1)
或者,为了更容易理解,这里是k=3的示例循环:
1, 2, 3, -1, -2, -3
4, 5, 6, -4, -5, -6
这组循环最大化了在任何以零为中心的机器类型(如有符号int32或有符号int64类型)内工作的输入范围。
兼容范围分析
映射x->f(x)实际上必须形成长度为2*k的循环,其中x=0是特殊情况下的1-长度循环,因为-0=0。因此,一般k的问题是可解的,当且仅当输入-1(补偿0)的范围是2*k的倍数,并且正负范围是相反的。
对于有符号整数表示,我们总是有一个最小的负数,在该范围内没有正的对应项,因此该问题在整个范围内变得不可解决。例如,有符号字符的范围为[-128127],因此在给定范围内f(f(-128))=128是不可能的。
x86 asm(AT&T风格):
; input %edi
; output %eax
; clobbered regs: %ecx, %edx
f:
testl %edi, %edi
je .zero
movl %edi, %eax
movl $1, %ecx
movl %edi, %edx
andl $1, %eax
addl %eax, %eax
subl %eax, %ecx
xorl %eax, %eax
testl %edi, %edi
setg %al
shrl $31, %edx
subl %edx, %eax
imull %ecx, %eax
subl %eax, %edi
movl %edi, %eax
imull %ecx, %eax
.zero:
xorl %eax, %eax
ret
代码已检查,所有可能的32位整数都已通过,错误为-2147483647(下溢)。
JavaScript单行:
function f(n) { return ((f.f = !f.f) * 2 - 1) * n; }
目标-C
这适用于除“-1”以外的所有数字。
如果要从使用int转换为使用NSInt,那么可以将-1值设置为NULL,然后第二次将它们转换为+1,但我觉得NSInt欺骗了询问者的意图。
f(n):
-(int)f:(int)n {
if (abs(n)==1) {
n = -1;
} else {
if (abs(n)%2) {//o
if (n>0) {//+
n--;
n*=+1;
} else if (n<0) {//-
n++;
n*=+1;
}
} else {//e
if (n>0) {//+
n++;
n*=-1;
} else if (n<0) {//-
n--;
n*=-1;
}
}
}
return n;
}
当然,这一切都可以缩短为一行,但其他人可能无法阅读。。。
无论如何,我将BOOLEAN逻辑存储为奇数或偶数的状态。