使用问题中给出的信息，您可以

从2-完成转换为符号位表示如果设置了最后一位，则翻转符号位和最后一位；否则，只翻转最后一位转换回2-完成。

所以你基本上是奇数->偶数->奇数或偶数->奇数->偶数，只对偶数更改符号。唯一不适用的数字是-2^31

代码：

function f(x) {
  var neg = x < 0;
  x = Math.abs(x) ^ 1;
  if (x & 1) {
    neg = !neg;
  }
  return neg ? -x : x;
}

x86 asm（AT&T风格）：

; input %edi
; output %eax
; clobbered regs: %ecx, %edx
f:
    testl   %edi, %edi
    je  .zero

    movl    %edi, %eax
    movl    $1, %ecx
    movl    %edi, %edx
    andl    $1, %eax
    addl    %eax, %eax
    subl    %eax, %ecx
    xorl    %eax, %eax
    testl   %edi, %edi
    setg    %al
    shrl    $31, %edx
    subl    %edx, %eax
    imull   %ecx, %eax
    subl    %eax, %edi
    movl    %edi, %eax
    imull   %ecx, %eax
.zero:
    xorl    %eax, %eax
    ret

代码已检查，所有可能的32位整数都已通过，错误为-2147483647（下溢）。

这里有一个解决方案，其灵感来自于不能使用复数来解决这个问题的要求或声明。

乘以-1的平方根是一个想法，但似乎失败了，因为-1没有整数的平方根。但是，使用mathematica这样的程序可以得出如下公式

（18494364652+1）模（232-3）=0。

这几乎和平方根为-1一样好。函数的结果必须是有符号整数。因此，我将使用一个修改的模运算mods（x，n），它返回与x模n最接近0的整数y。只有极少数编程语言能够成功地进行模运算，但它很容易被定义。例如，在python中，它是：

def mods(x, n):
    y = x % n
    if y > n/2: y-= n
    return y

使用上面的公式，问题现在可以解决为

def f(x):
    return mods(x*1849436465, 2**32-3)

对于[-231-2231-2]范围内的所有整数，这满足f（f（x））=-x。f（x）的结果也在这个范围内，但当然计算需要64位整数。

这个怎么样？

int nasty(int input)
{
    return input + INT_MAX/2;
}

这是rossfabricant答案的C实现。注意，由于我始终使用32位整数，f（f（2147483647））==2147483648，而不是-2147483647。

int32_t f( int32_t n )
{
    if( n == 0 ) return 0;
    switch( n & 0x80000001 ) {
        case 0x00000000:
            return -1 * ( n - 1 );
        case 0x00000001:
            return n + 1;
        case 0x80000000:
            return -1 * ( n + 1 );
        default:
            return n - 1;
    }
}

如果您将问题定义为允许f（）接受并返回int64_t，则会涉及2147483647。当然，switch语句中使用的文字必须更改。

怎么样：

f(n) = sign(n) - (-1)ⁿ * n

在Python中：

def f(n): 
    if n == 0: return 0
    if n >= 0:
        if n % 2 == 1: 
            return n + 1
        else: 
            return -1 * (n - 1)
    else:
        if n % 2 == 1:
            return n - 1
        else:
            return -1 * (n + 1)

Python自动将整数提升为任意长度的longs。在其他语言中，最大的正整数将溢出，因此它将适用于除该整数之外的所有整数。

为了使其适用于实数，您需要替换（-1）中的nⁿ 如果n>0，则为{上限（n）；如果n<0}，则为下限（n）。

在C#中（适用于任何双精度，溢出情况除外）：

static double F(double n)
{
    if (n == 0) return 0;
    
    if (n < 0)
        return ((long)Math.Ceiling(n) % 2 == 0) ? (n + 1) : (-1 * (n - 1));
    else
        return ((long)Math.Floor(n) % 2 == 0) ? (n - 1) : (-1 * (n + 1));
}