\(-1\) でない要素の最大値、最小値 (存在しなければ \(inf, -inf\) を持つとよいでしょう) を Segment Tree に乗せることでも解けます。クエリ \(2\) の条件は全て \(-1\) であるか、\(-1\) でない要素の最大値と最小値が一致しているか、に言い換えられます。

実装 (C++): https://atcoder.jp/contests/abc484/submissions/80821998