CodeSignal Arcade第4-16题Are Similar?代码隐藏用例失败求助

我通过了该题所有可见测试用例，但隐藏用例全部失败，无法定位问题，代码及题目信息如下：

题目说明 #

若两个数组可通过交换其中一个数组中至多一对元素得到彼此，则称这两个数组相似。给定两个数组，判断它们是否相似。

示例 #

• 当A = [1, 2, 3]，B = [1, 2, 3]时，输出areSimilar(A, B) = true（数组相等，无需交换）；
• 当A = [1, 2, 3]，B = [2, 1, 3]时，输出areSimilar(A, B) = true（交换A中2和1可得到B）；
• 当A = [1, 2, 2]，B = [2, 1, 1]时，输出areSimilar(A, B) = false（无法通过至多一次交换使两数组相等）。

约束条件 #

b.length = a.length

我的代码 #

boolean solution(int[] a, int[] b) {
    
    int count = 0;
    ArrayList<Integer> tempa = new ArrayList<>();
    ArrayList<Integer> tempb = new ArrayList<>();
    
    for(int i = 0; i < a.length; i++){
        if(a[i]!=b[i]){
            
            count++;
            
            tempa.add(a[i]);
            tempb.add(b[i]);
        }
        
    }
    
    if(count==0||(count==2 && tempa.get(0)==tempb.get(1) && tempa.get(1)==tempb.get(0)))
        return true;
    else return false;
}

已通过的测试用例 #

• a: [1, 2, 3]，b: [1, 2, 3]
• a: [1, 2, 3]，b: [2, 1, 3]
• a: [1, 2, 2]，b: [2, 1, 1]
• a: [1, 2, 1, 2]，b: [2, 2, 1, 1]
• a: [1, 2, 1, 2, 2, 1]，b: [2, 2, 1, 1, 2, 1]
• a: [1, 1, 4]，b: [1, 2, 3]
• a: [1, 2, 3]，b: [1, 10, 2]
• a: [2, 3, 1]，b: [1, 3, 2]
• a: [2, 3, 9]，b: [10, 3, 2]
• a: [832, 998, 148, 570, 533, 561, 894, 147, 455, 279]，b: [832, 570, 148, 998, 533, 561, 455, 147, 894, 279]

错误原因及修复 #

核心问题 #

代码中用==比较ArrayList<Integer>中的元素时，实际比较的是Integer对象的引用，而非数值本身。

Java对-128~127范围内的Integer值会缓存，此时==能正确比较数值；但数值超出该范围时，每次创建的Integer都是新对象，==比较引用会返回false，导致符合条件的测试用例被误判。

比如测试用例a: [128, 129]，b: [129, 128]，逻辑上应返回true，但代码中tempa.get(0)==tempb.get(1)会因引用不同返回false，最终输出错误结果。

修复后的代码 #

方案1：改用equals()比较Integer值

boolean solution(int[] a, int[] b) {
    
    int count = 0;
    ArrayList<Integer> tempa = new ArrayList<>();
    ArrayList<Integer> tempb = new ArrayList<>();
    
    for(int i = 0; i < a.length; i++){
        if(a[i]!=b[i]){
            count++;
            tempa.add(a[i]);
            tempb.add(b[i]);
        }
    }
    
    if(count==0 || (count==2 && tempa.get(0).equals(tempb.get(1)) && tempa.get(1).equals(tempb.get(0))))
        return true;
    else return false;
}

方案2：用int数组存储差异元素（更高效）

直接使用int类型比较，完全避免对象引用问题，还能在差异数超过2时提前终止循环：

boolean solution(int[] a, int[] b) {
    
    int count = 0;
    int[] diffA = new int[2];
    int[] diffB = new int[2];
    
    for(int i = 0; i < a.length; i++){
        if(a[i]!=b[i]){
            if(count >= 2) return false; // 差异数超过2，直接返回false
            diffA[count] = a[i];
            diffB[count] = b[i];
            count++;
        }
    }
    
    return count == 0 || (count == 2 && diffA[0] == diffB[1] && diffA[1] == diffB[0]);
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者roger