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
我认为这些问题的答案最好用图表直观地解释。当我们忽略零时，我们可以将整数分成4个数的小集合：
1 → 2 3 → 4 5 → 6
↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ...
-2 ← -1 -4 ← -3 -6 ← -5
这很容易翻译成代码。注意，偶数改变符号，奇数增加或减少1。在C#中，它看起来像这样：
public static int f(int x)
{
if(x == 0)
return 0;
if(x > 0)
return (x % 2 == 0) ? -x+1 : x+1;
// we know x is negative at this point
return (x % 2 == 0) ? -x-1 : x-1;
}
当然，您可以通过使用巧妙的技巧来缩短此方法，但我认为这段代码最好地解释了它本身。
然后是范围。32位整数的范围从-2^31到2^31-1。数字2^31-1、-2^31-1和-2^31超出了f（x）的范围，因为缺少数字2^31。
其他回答
除int.MaxValue和int.MinValue以外的工作
public static int f(int x)
{
if (x == 0) return 0;
if ((x % 2) != 0)
return x * -1 + (-1 *x) / (Math.Abs(x));
else
return x - x / (Math.Abs(x));
}
斯卡拉：
def f(x: Any): Any = x match {
case i: Int => new { override def hashCode = -i }
case i @ _ => i.hashCode
}
在Java中也是如此：
public static Object f(final Object x) {
if(x instanceof Integer) {
return new Object() {
@Override
public int hashCode() {
return -(Integer)x;
}
};
}
return x.hashCode();
}
JavaScript单行：
function f(n) { return ((f.f = !f.f) * 2 - 1) * n; }
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
这适用于1073741823至1073741822范围：
int F(int n)
{
if(n < 0)
{
if(n > -1073741824)
n = -1073741824 + n;
else n = -(n + 1073741824);
}
else
{
if(n < 1073741823)
n = 1073741823 + n;
else n = -(n - 1073741823);
}
return n;
}
它的工作原理是获取32位有符号整数的可用范围并将其一分为二。函数的第一次迭代将n自身置于该范围之外。第二次迭代检查它是否在该范围之外-如果是，则将其放回该范围内，但使其为负值。
这实际上是一种保留关于值n的额外“位”信息的方法。
