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。

使用循环置换方法来实现这一点。

-b a b-a

a b-a-b

在微不足道的情况下f（0）返回0

对不起，我的电话回答很粗糙，28日后我将发布完整版本（现在正在检查…）简单地说，假设f（n）是一个循环排列，问题是如何构造它。

定义fk=f（f（f）f（…f（n））））（k fs）情况k=20.微不足道的情况f（0）返回01.分组，在情况k=2时，分组：{0} {1,2} {3,4} ... ｛n，n+1 |（n+1）%2=0｝注意：我只使用Z+，因为结构不需要使用负数。2.构造排列：如果n%2=0，那么a=n-1 b=n如果n%2=1，则a=n b=n+1

这将产生相同的排列，因为n和f（n）在同一组中。

注意排列为P返回P（n）

对于k＝2t，只做上面相同的事情，只做MOD k。对于k＝2t-1，虽然该方法有效，但毫无意义，啊？（f（n）=-n正常）

一个C++版本，可能会稍微改变规则，但适用于所有数值类型（浮点、整型、双精度），甚至是重载一元负号的类类型：

template <class T>
struct f_result
{
  T value;
};

template <class T>
f_result <T> f (T n)
{
  f_result <T> result = {n};
  return result;
}

template <class T>
T f (f_result <T> n)
{
  return -n.value;
}

void main (void)
{
  int n = 45;
  cout << "f(f(" << n << ")) = " << f(f(n)) << endl;
  float p = 3.14f;
  cout << "f(f(" << p << ")) = " << f(f(p)) << endl;
}

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）。

这里有一个我从未见过的变体。因为这是ruby，所以32位整数的东西就不见了（当然可以添加检查）。

def f(n)
    case n
    when Integer
        proc { n * -1 }
    when Proc
        n.call
    else
        raise "Invalid input #{n.class} #{n.inspect}"
    end
end

(-10..10).each { |num|
    puts "#{num}: #{f(f(num))}"
}

这个怎么样（C语言）：

int f(int n)
{
    static int t = 1;
    return (t = t ? 0 : 1) ? -n : n;
}

刚刚试过，而且

f(f(1000)) 

回报-1000

f(f(-1000)) 

返回1000

这是正确的还是我没有抓住重点？