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。
其他回答
f#中的简单解决方案（不使用“技巧”）
let rec f n =
if n = 0 then 0
elif n > 0 then
if (f (n - 1) <> n) then n + 1
else -(n - 1)
else
if (f (-(n - 1)) = n) then n - 1
else -(n + 1)
Scala中使用隐式转换的一个奇怪且唯一稍微聪明的解决方案：
sealed trait IntWrapper {
val n: Int
}
case class First(n: Int) extends IntWrapper
case class Second(n: Int) extends IntWrapper
case class Last(n: Int) extends IntWrapper
implicit def int2wrapper(n: Int) = First(n)
implicit def wrapper2int(w: IntWrapper) = w.n
def f(n: IntWrapper) = n match {
case First(x) => Second(x)
case Second(x) => Last(-x)
}
我认为这不是一个很好的主意。
这适用于1073741823至1073741822范围：
int F(int n)
{
if(n < 0)
{
if(n > -1073741824)
n = -1073741824 + n;
else n = -(n + 1073741824);
}
else
{
if(n < 1073741823)
n = 1073741823 + n;
else n = -(n - 1073741823);
}
return n;
}
它的工作原理是获取32位有符号整数的可用范围并将其一分为二。函数的第一次迭代将n自身置于该范围之外。第二次迭代检查它是否在该范围之外-如果是，则将其放回该范围内，但使其为负值。
这实际上是一种保留关于值n的额外“位”信息的方法。
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。
对于所有32位值（注意，-0是-2147483648）
int rotate(int x)
{
static const int split = INT_MAX / 2 + 1;
static const int negativeSplit = INT_MIN / 2 + 1;
if (x == INT_MAX)
return INT_MIN;
if (x == INT_MIN)
return x + 1;
if (x >= split)
return x + 1 - INT_MIN;
if (x >= 0)
return INT_MAX - x;
if (x >= negativeSplit)
return INT_MIN - x + 1;
return split -(negativeSplit - x);
}
基本上需要将每个-x=>x=>-x循环与y=>-y=>y循环配对。所以我把裂口的两边配对。
例如，对于4位整数：
0 => 7 => -8 => -7 => 0
1 => 6 => -1 => -6 => 1
2 => 5 => -2 => -5 => 2
3 => 4 => -3 => -4 => 3
