案例环境中的间距不一致

Question

我正在处理下面的文档，并注意到在案例环境中垂直间距存在奇怪的不一致。理想情况下，我希望红色和蓝色框的高度相同，无论案例是什么（奇怪的是，在积分示例中，它们的高度为 0）。我还想像示例中一样对方程进行编号，垂直居中显示单个数字 (1)。这在某些可能的修复方法（例如 \subnumcases）下无法实现。有人能为这个问题提供一个可行的解决方案吗？它比每次使用案例时手动更改间距更通用吗？

\documentclass{article}

\usepackage{amsmath,etoolbox}

\makeatletter
\renewenvironment{cases}[1][\lbrace]{%
  \def\@ldelim{#1}
  \matrix@check\cases\env@cases
}{%
  \endarray\right.%
}
\patchcmd{\env@cases}{\lbrace}{\@ldelim}{}{}
\makeatother

\begin{document}

\begin{align}
  f(x) = \begin{cases}
    a & \text{if $x < 0$} \\
    b & \text{otherwise}
  \end{cases}
\end{align}
\begin{align}
  f(x) = \begin{cases}
    \displaystyle \int ... & \text{if $x < 0$} \\
    \displaystyle \int ... & \text{otherwise}
  \end{cases}
\end{align}
\end{document}