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

根据微软/谷歌的面试官通常在面试中提出的问题,我认为提问者指的是一种创新、轻量级、简单的解决方案,它将使用按位操作,而不是那些复杂的高级答案。

灵感来自@eipipuz的回答,我编写了这个C++函数(但没有运行它):

int32_t f(int32_t n){
    int32_t temp = n & 00111111111111111111111111111111;
    x = n >> 30;
    x++;
    x = x << 30;
    return x | temp;
}

它将n的最左边的两位存储在x中,将x加1,然后再次将其替换为n的最左侧的两位。

如果我们继续以另一个f(n)作为参数n运行f(n,则最左边的两个位将如下旋转:

00 --> 01 --> 10 --> 11 --> 00 ...

请注意,最右边的30位不变。8位整数示例:

示例1:

>f(00001111)=01001111>f(01001111)=10001111[这是原始值的负值,00001111]

示例2:

>f(11101010)=00101010>f(00101010)=01101010[这是原始值11101010的负值]

其他回答

这里有一个解决方案,其灵感来自于不能使用复数来解决这个问题的要求或声明。

乘以-1的平方根是一个想法,但似乎失败了,因为-1没有整数的平方根。但是,使用mathematica这样的程序可以得出如下公式

(18494364652+1)模(232-3)=0。

这几乎和平方根为-1一样好。函数的结果必须是有符号整数。因此,我将使用一个修改的模运算mods(x,n),它返回与x模n最接近0的整数y。只有极少数编程语言能够成功地进行模运算,但它很容易被定义。例如,在python中,它是:

def mods(x, n):
    y = x % n
    if y > n/2: y-= n
    return y

使用上面的公式,问题现在可以解决为

def f(x):
    return mods(x*1849436465, 2**32-3)

对于[-231-2231-2]范围内的所有整数,这满足f(f(x))=-x。f(x)的结果也在这个范围内,但当然计算需要64位整数。

这也是一个解决方案(但我们稍微改变了一下规则):

def f(n):
    if isinstance(n,int):
        return str(n)
    else:
        return -int(n)

从来没有人说过f(x)必须是同一类型。

def f(x):
    if type(x) == list:
        return -x[0]
    return [x]


f(2) => [2]
f(f(2)) => -2

虽然问题说n必须是32位int,但它没有说参数或返回类型必须是32比特int0

private final long MAGIC_BIT=1<<38;
long f(long n) {
    return n & MAGIC_BIT != 0 ? -(n & !MAGIC_BIT) : n | MAGIC_BIT;
}

编辑:

这实际上是一个很好的面试问题。最好的答案是难以或不可能回答的,因为它迫使人们仔细思考,你可以观察并寻找:

他们会放弃吗?他们说这很愚蠢吗?他们是否尝试独特的方法?他们在处理问题时是否与您沟通?他们是否要求进一步细化要求?

etc.

永远不要只回答行为问题,除非你有一个非常好的答案。始终保持愉快,并尝试让提问者参与进来。不要沮丧,不要过早放弃!如果你真的一无所获,尝试一些完全非法的、可能奏效的方法,你将获得几乎全部的学分。

这个怎么样:

do
    local function makeFunc()
        local var
        return function(x)
            if x == true then
                return -var
            else
                var = x
                return true
            end
        end

    end
    f = makeFunc()
end
print(f(f(20000)))