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。）
其他回答
该问题表示“32位有符号整数”，但没有指定它们是2个补码还是1个补码。
如果使用1补码，则所有2^32值都出现在长度为4的循环中-不需要零的特殊情况，也不需要条件。
在C中：
int32_t f(int32_t x)
{
return (((x & 0xFFFFU) << 16) | ((x & 0xFFFF0000U) >> 16)) ^ 0xFFFFU;
}
这项工作由
交换高位和低位16位块反转其中一个块
两次传递后，我们得到原始值的位逆。在一中补语表示等同于否定。
示例：
Pass | x
-----+-------------------
0 | 00000001 (+1)
1 | 0001FFFF (+131071)
2 | FFFFFFFE (-1)
3 | FFFE0000 (-131071)
4 | 00000001 (+1)
Pass | x
-----+-------------------
0 | 00000000 (+0)
1 | 0000FFFF (+65535)
2 | FFFFFFFF (-0)
3 | FFFF0000 (-65535)
4 | 00000000 (+0)
C#表示2^32-1个数字的范围，所有整数32（int32.MinValue除外）
Func<int, int> f = n =>
n < 0
? (n & (1 << 30)) == (1 << 30) ? (n ^ (1 << 30)) : - (n | (1 << 30))
: (n & (1 << 30)) == (1 << 30) ? -(n ^ (1 << 30)) : (n | (1 << 30));
Console.WriteLine(f(f(Int32.MinValue + 1))); // -2147483648 + 1
for (int i = -3; i <= 3 ; i++)
Console.WriteLine(f(f(i)));
Console.WriteLine(f(f(Int32.MaxValue))); // 2147483647
打印：
2147483647
3
2
1
0
-1
-2
-3
-2147483647
适用于n=[0..2^31-1]
int f(int n) {
if (n & (1 << 31)) // highest bit set?
return -(n & ~(1 << 31)); // return negative of original n
else
return n | (1 << 31); // return n with highest bit set
}
C++解决方案；
long long f(int n){return static_cast <long long> (n);}
int f(long long n){return -static_cast <int> (n);}
int n = 777;
assert(f(f(n)) == -n);
在Python中
f=lambda n:n[0]if type(n)is list else[-n]
