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?

其他回答

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)

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

类似于python中的函数重载解决方案:

def f(number):
 if type(number) != type([]):
  return [].append(number)
 else:
  return -1*number[0]

备选方案:静态数据成员

另一种方法是将状态保持在一位,并在负数的情况下翻转它,注意二进制表示。。。限制为2^29

整数ffn(整数n){

    n = n ^ (1 << 30); //flip the bit
    if (n>0)// if negative then there's a two's complement
    {
        if (n & (1<<30))
        {
            return n;
        }
        else
        {
            return -n;
        }
    }
    else
    {
        if (n & (1<<30))
        {
            return -n;
        }
        else
        {
            return n;
        }
    }


}

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。