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
在Python中
f=lambda n:n[0]if type(n)is list else[-n]
其他回答
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。
这里有一个证明，如果不使用额外信息（除了32位的int），那么对于所有数字，这样的函数都不可能存在：
我们必须使f（0）=0。（证明：假设f（0）=x，则f（x）=f（f（0））=-0=0。现在，-x=f（f（x））=f（0）=x，这意味着x=0。）
此外，对于任何x和y，假设f（x）=y。那么我们希望f（y）=-x。并且f（f（y））=-y=>f（-x）=-y。总结一下：如果f（x）=y，那么f（-x）=-y，f（y）=-x，f（-y）=x。
因此，我们需要将除0之外的所有整数分成4个集合，但我们有奇数个这样的整数；不仅如此，如果我们去掉没有正对应的整数，我们仍然有2（mod4）个数。
如果我们去掉剩下的2个最大数（通过abs值），我们可以得到函数：
int sign(int n)
{
if(n>0)
return 1;
else
return -1;
}
int f(int n)
{
if(n==0) return 0;
switch(abs(n)%2)
{
case 1:
return sign(n)*(abs(n)+1);
case 0:
return -sign(n)*(abs(n)-1);
}
}
当然，另一种选择是不遵守0，并获得我们删除的2个数字作为奖励。（但这只是一个愚蠢的假设。）
C函数：
int f(int n) /* Treats numbers in the range 0XC0000000 to 0X3FFFFFFF as valid to
generate f(f(x)) equal to -x. If n is within this range, it will
project n outside the range. If n is outside the range, it will
return the opposite of the number whose image is n. */
{
return n ? n > 0 ? n <= 0X3FFFFFFF ? 0X3FFFFFFF + n : 0X3FFFFFFF - n :\
n >= 0XC0000000 ? 0XC0000000 + n : 0XC0000000 - n : 0;
}
Ideone测试和下载链接
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。
本质上，函数必须将可用范围划分为大小为4的循环，其中-n位于n循环的另一端。但是，0必须是大小为1的循环的一部分，否则0->x->0->x！=-x.因为0是单独的，所以在我们的范围内必须有3个其他值（其大小是4的倍数）不在具有4个元素的正确循环中。
我选择这些额外的奇怪值为MIN_INT、MAX_INT和MIN_INT+1。此外，MIN_INT+1将正确映射到MAX_INT，但会被卡在那里而不能映射回来。我认为这是最好的妥协，因为它有一个很好的特性，即只有极端值不能正常工作。此外，这意味着它将适用于所有BigInt。
int f(int n):
if n == 0 or n == MIN_INT or n == MAX_INT: return n
return ((Math.abs(n) mod 2) * 2 - 1) * n + Math.sign(n)
