事实上，这些问题更多的是关于面试官与规范、设计、错误处理、边界案例以及为解决方案选择合适的环境等进行斗争，而不是关于实际解决方案。然而：：）

这里的函数是围绕封闭的4循环思想编写的。如果函数f只允许落在有符号的32位整数上，那么上面的各种解决方案都将起作用，除了其他人指出的三个输入范围数。minint永远不会满足函数方程，因此如果这是一个输入，我们将引发一个异常。

在这里，我允许Python函数操作并返回元组或整数。任务规范承认这一点，它只指定函数的两个应用程序应该返回一个与原始对象相等的对象，如果它是int32。（我会询问有关规范的更多细节）

这使得我的轨道可以很好且对称，并且可以覆盖所有输入整数（minint除外）。我最初设想的循环是访问半整数值，但我不想陷入舍入错误。因此是元组表示。这是一种将复杂旋转作为元组隐藏的方式，而不使用复杂的算术机制。

注意，在调用之间不需要保留任何状态，但调用者确实需要允许返回值为元组或int。

def f(x) :
  if isinstance(x, tuple) :
      # return a number.
      if x[0] != 0 :
        raise ValueError  # make sure the tuple is well formed.
      else :
        return ( -x[1] )

  elif isinstance(x, int ) :
    if x == int(-2**31 ):
      # This value won't satisfy the functional relation in
      # signed 2s complement 32 bit integers.
      raise ValueError
    else :
      # send this integer to a tuple (representing ix)
      return( (0,x) )
  else :
    # not an int or a tuple
    raise TypeError

因此，将f应用于37两次得到-37，反之亦然：

>>> x = 37
>>> x = f(x)
>>> x
(0, 37)
>>> x = f(x)
>>> x
-37
>>> x = f(x)
>>> x
(0, -37)
>>> x = f(x)
>>> x
37

将f两次应用于零得到零：

>>> x=0
>>> x = f(x)
>>> x
(0, 0)
>>> x = f(x)
>>> x
0

我们处理一个问题没有解决方案的情况（在int32中）：

>>> x = int( -2**31 )
>>> x = f(x)

Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#110>", line 1, in <module>
    x = f(x)
  File "<pyshell#33>", line 13, in f
    raise ValueError
ValueError

如果你认为函数通过模拟乘以i的90度旋转打破了“无复杂算术”规则，我们可以通过扭曲旋转来改变这一点。这里元组表示半整数，而不是复数。如果你在数字线上追踪轨道，你会得到满足给定函数关系的非相交循环。

f2: n -> (2 abs(n) +1, 2 sign( n) ) if n is int32, and not minint.
f2: (x, y) -> sign(y) * (x-1) /2  (provided y is \pm 2 and x is not more than 2maxint+1

练习：通过修改f来实现这个f2。还有其他解决方案，例如，中间着落点是有理数而不是半整数。有一个分数模块可能很有用。你需要一个符号函数。

这个练习让我真正体会到了动态类型语言的乐趣。我在C中看不到这样的解决方案。

对于javascript（或其他动态类型语言），可以让函数接受int或对象，并返回另一个。即

function f(n) {
    if (n.passed) {
        return -n.val;
    } else {
        return {val:n, passed:1};
    }
}

给

js> f(f(10))  
-10
js> f(f(-10))
10

或者，您可以在强类型语言中使用重载，尽管这可能会破坏规则

int f(long n) {
    return n;
}

long f(int n) {
    return -n;
}

这个是Python中的。适用于n的所有负值：

f = abs

记住你的上一个状态不是一个足够好的答案吗？

int f (int n)
{
    //if count 
    static int count = 0;

    if (count == 0)
        { 
            count = 1;
            return n;
        }

    if (n == 0)
        return 0;
    else if (n > 0)
    {
        count = 0;
        return abs(n)*(-1);
    } 
    else
    {
        count = 0;
        return abs(n);
    }
}

int main()
{
    int n = 42;
    std::cout << f(f(n))
}

事实上，我并没有试图给出问题本身的解决方案，但我有几点意见，因为问题表明，提出这个问题是（工作？）面试的一部分：

我会先问“为什么需要这样的函数？这是什么更大的问题？”而不是试图当场解决实际提出的问题。这表明了我是如何思考和解决这样的问题的。谁知道？这甚至可能是在一次采访中首先提出这个问题的真正原因。如果答案是“没关系，假设它是需要的，并告诉我如何设计这个功能。”我会继续这样做。然后，我将编写我将使用的C#测试用例代码（显而易见：从int.MinValue到int.MaxValue的循环，对于该范围内的每个n调用f（f（n）），并检查结果是-n），告诉我将使用测试驱动开发来获得这样的函数。只有当面试官继续要求我解决所提出的问题时，我才真正开始在面试过程中胡乱写下伪代码，试图得到某种答案。然而，如果面试官能说明公司的情况，我真的不认为我会跳下去接受这份工作。。。

哦，这个答案假设面试是针对一个与C#编程相关的职位。如果面试的是与数学相关的职位，那当然是一个愚蠢的答案

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。