Problem:
家庭菜園に野菜を植えることにしました。n 粒の種があったので1日に1粒ずつ、n 日かけて n 粒の種をまきました。どの種からも芽が出て、すくすくと育っています。収穫の時期が待ち遠しいものです。

ある日、いつものように苗に水やりをしていると、おかしなことに気づきました。n 本の野菜の苗があるはずなのに、1本多いのです。雑草が生えてきてしまいました。直ちに引っこ抜きたいのですが、困ったことにどの苗もよく似ていて、野菜と雑草の見分けがつきません。

手がかりになるのは、野菜の成長速度です。この野菜は、種をまいてからずっと、1日に決まった長さだけ伸び続けるのです。しかし、この「決まった長さ」というのが何センチメートルなのかはわかりません。また、最初の種を何日前にまいたのかも忘れてしまいました。苗は一列に並んでいますが、唯一覚えているのは、種をまくとき毎日一粒ずつ右から順にまいていったことだけです。

n＋１本の苗の長さを入力し、雑草の長さを出力するプログラムを作成して下さい。

入力

入力は複数のデータセットからなる。入力の終わりはゼロ１つ行で示される。入力は以下の形式で与えられる。

n
h1 h2 h3 ... hn+1

１行目の n (4 ≤ n ≤ 100) は野菜の苗の数を表す整数である。２行目は１つの空白で区切られた n+1 個の整数を含み、 hi (1 ≤ hi ≤ 109)は左からi番目の苗の長さを示す。

h1 h2 ... hn+1 が等差数列になっているような入力は与えられない。

データセットの数は 500 を超えない。

出力

各データセットごとに雑草の長さを出力する 。

入力例

5
1 2 3 6 4 5
6
1 3 6 9 12 15 18
4
5 7 9 11 12
0

出力例

6
1
12

Solution in Haskell (judge verdict: Accepted)

import Control.Applicative
import Control.Monad
import Control.Monad.ST
import qualified Data.ByteString as BS
import Data.Functor
import Data.Function
import Data.Monoid
import Data.Maybe
import Data.List
import qualified Data.Foldable as Foldable
import qualified Data.Set as Set
--import qualified Data.Sequence as Sequence
import Data.List.Split
import Data.Bits
import Data.Char
import Data.Ix
import Data.Ratio
import Data.Ord
import Data.Tuple
import Data.Array
--import Data.Array.Unboxed
--import Data.Array.IArray
import Data.Array.MArray
import Data.Array.IO
import Data.Array.ST
import Data.IORef
import Data.STRef
import GHC.ST
-- import System.IO.Unsafe

-- templete
readInt = read :: String -> Int
readInteger = read :: String -> Integer
readDouble = read :: String -> Double
getInt = readLn :: IO Int
getInts = map readInt . words <$> getLine
getInteger = readLn :: IO Integer
getIntegers = map readInteger . words <$> getLine
getDouble = readLn :: IO Double
getDoubles = map readDouble . words <$> getLine
sjoin :: (Show a) => [a] -> String
sjoin = unwords . map show
tjoin :: (Show a, Show b) => (a, b) -> String
tjoin (x, y) = show x ++ (' ' : show y)
cond :: a -> a -> Bool -> a
cond t f c = if c then t else f
apply2 :: (a -> a -> b) -> [a] -> b
apply2 f [x,y] = f x y
apply3 :: (a -> a -> a -> b) -> [a] -> b
apply3 f [x,y,z] = f x y z
apply4 :: (a -> a -> a -> a -> b) -> [a] -> b
apply4 f [x,y,z,w] = f x y z w
fnTuple :: (a -> b, a -> c) -> a -> (b, c)
fnTuple (f,g) a = (f a, g a)
replace :: (Eq a) => a -> a -> [a] -> [a]
replace x y = map (\z -> if z==x then y else z)
binMap :: (a -> a -> b) -> [a] -> [b]
binMap f (x:xs@(y:_)) = f x y : binMap f xs
binMap _ _ = []
splitRec :: Int -> [a] -> [[a]]
splitRec _ [] = []
splitRec n xs = let (y,ys) = splitAt n xs in y : splitRec n ys
infixl 7 `divCeil`
divCeil :: Integral a => a -> a -> a
x `divCeil` y = (x+y-1) `div` y
coverC :: Ord a => (a, a) -> a -> Bool
coverC (l,r) x = l<=x && x<=r
coverH :: Ord a => (a, a) -> a -> Bool
coverH (l,r) x = l<=x && x<r
ibsearch :: (Int -> Bool) -> (Int,Int) -> Int
ibsearch f (ok,ng) = if abs (ok-ng) <= 1 then ok else let mid = (ok + ng) `div` 2 in ibsearch f (if f mid then (mid,ng) else (ok,mid))
-- templete

f n hs
  | (length . group . binMap subtract . tail) hs == 1 = head hs
  | (length . group . binMap subtract . init) hs == 1 = last hs
  | otherwise = let d = (last hs - head hs) `div` (n-1) in let g (x:xs@(y:_)) = if x+d/=y then y else g xs in g hs

main = do
    n <- getInt
    unless (n==0) $ f n <$> getInts >>= print >> main