mex_牛客题霸

给你一个由个自然数（非负整数）组成的数组，我们定义一轮操作：计算出当前数组的，随后，使得所有的。换句话说，对于任意的，使得。小牛想知道你至少需要执行多少轮（也可以不执行）操作，才能使得数组中的每个数都相同？如果无法使得数组中的每个数都相同，则直接输出。整数数组的定义为没有出现在数组中的最小非负整数。例如、。

输入描述:

第一行输入一个整数  代表数组中的元素数量。 第二行输入 个整数  代表数组中的元素。

输出描述:

如果无法使得数组 中的每个数都相同，则直接输出 ；否则，输出一个整数，代表至少需要执行的轮数。

示例1

输入

6
0 1 2 3 4 5

输出

说明

在这个样例中，第一轮数组的  为 ，所以：
对于第一个元素 ，使用  替换；
对于第二个元素 ，使用  替换；
对于第三个元素 ，使用  替换；
对于第四个元素 ，使用  替换；
对于第五个元素 ，使用  替换；
对于第六个元素 ，使用  替换。
得到数组 ，满足题干条件。所以，至少需要执行  轮操作。

示例2

输入

5
3 1 2 4 5

输出

-1

说明

在这个样例中，由于第一轮数组的  为 ，所以无论执行多少次操作，数组都不会改变，所以无法使所有数变为相同值。

示例3

输入

6
0 1 3 4 7 9

输出

说明

在这个样例中：
第一轮操作：，操作完后数组变为 ； 
第二轮操作：，操作完后数组变为 ；
第三轮操作：，操作完后数组变为 ； 
第四轮操作：，操作完后数组变为 ； 
第五轮操作：，操作完后数组变为 。
综上所述，至少需要执行  轮操作。