Задача по электротехнике, [советую заглянуть - Lapp :) ] Опции

[Иваныч]

Задача такова:
Надо соединить 3 кнопки, 3 лампочки и 1звонок так, чтобы
при нажатии кнопки1 ( Кн1 ) загарается лампочка1 ( Л1 ) и звенит звонок,
при нажатии Кн2 загарается Л2 и звенит звонок,
и при нажатии Кн3 загарается Л3 и звени звонок.

Главная загвостка в том, что Лампочки(в последовательности) и звонок должны работать в полную силу.
Напряжение 220В
Кнопки с самовозвратом, 4 контактные (2 контакта на вкл состояние, и 2 на выкл)
Нельзя добавлять ничего лишнего(т.е конденсаторы, рэле, сопротивление и таму подобное)

Это всё будет ставится якобы в камуналке

[Lapp]

Ко всем, кто находит удовольствие в решении чисто программистских задач, просьба - дочитать этот мессадж до конца .

Это всё будет ставится якобы в камуналке

Н-да..
Первой моей реакцией на эту тему было, ессно, перенести ее в Физику. Но потом я подумал, что возможно, что нужно не просто представить решение, а сделать способ нахождения такой схемы - то есть, программу . И еще я подумал, что прога-то будет несложная. Ну, я и написал ее. А потом, счастливо улыбаясь, запустил...

И тут я понял, что мне не увидеть результатов. По крайней мере - живым . Способ не включал в себя никаких научных достижений, а был основан на полном переборе вариантов, и оценка времени его выполнения скромно зашкаливала за сотни лет (очень грубая оценка).. И тогда я бросил эту задачу, и даже не стал писать ответ в тему.

Но потом она снова попалась мне на глаза, и я понял, что мне не уйти от нее . И я решил пооптимизировать.. Возможностей для этого оказалось достаточно. И через некоторое время я смог получить ответ в упрощенном варианте (квартира с двумя жильцами ). Интересно, что программа нашла не то решение, которое я придумал своим мозгом (без помощи электроники). Вот это решение, найденное моим лаптопом меньше, чем за минуту (проу прощения за качество камеры в моем телефоне):

Вместе с неизменными атрибутами:

Ниже привожу саму программу. Написана на Obect Pascal, хотя это не очень существенно (никаких виртуальных методов). Приглашаю всех желающих приложить руку к ее оптимизации. Комментарии включены самые ограниченные, но я опишу подробно, если кто-то проявит интерес (и если сами не разберетесь ). Если кто-то предложит другой метод - более эффективный - ваще будет здорово . Но в любом случае постарайтесь не ограничиваться словами..
Критика также принимается в любом (приличном) виде.
Желаю успеха!

uses
  CRT;

var
  n: integer; // Суммарное число контактов всех элементов
  t: integer; // Номер следующего соединения при сборке

type
  tVolt= (None,v1,v2);                  // Напряжение: не подано, v1, v2
  tPin= array[1..255] of byte;          // Массив выводов

  tElement= object
    mp: integer;                        // Число выводов
    Pin: ^tPin;                         // Выводы
    procedure Clear;                    // Отсоединение от всех шин
    procedure Connect(p,b: byte);       // Параметры: вывод, шина
    function Connected: string;         // Возвращает строку номеров шин по пинам
    constructor Create(ip: integer);
  end;

  // Устройство с двумя выводами (лампа, звонок)
  tDevice= object(tElement)
    function Active: boolean;           // Возвращает true, если на приборе есть полное напряжение
    constructor Create;
  end;

  // Переключатель с двумя парами контактов
  tSwitch= object(tElement)
    Pos: byte;                          // Состояние переключателя: 0, 1
    procedure Connect(p,b:byte);
    constructor Create;
  end;

  // Источник (батарея или розетка)
  tPower= object(tElement)              // Напряжение на выводах
    Volt: array[1..2]of tVolt;
    procedure Connect(p,b: byte);
    constructor Create;
  end;

var
  Bus: array[1..255]of tVolt;           // Массив шин (соединительных проводов)
  Shorting: boolean;                    // Индицирует состояние короткого замыкания в схеме

  procedure tElement.Clear;
  var
    i: byte;
  begin
    for i:=1 to mp do Pin^[i]:=0
  end;

  procedure tElement.Connect(p,b: byte);
  begin
    if p<=mp then Pin^[p]:=b;
    Inc(t);
  end;

  function tElement.Connected: string;
  var
    i: integer;
    s,t: string;
  begin
    s:='';
    for i:=1 to mp do begin
      Str(Pin^[i]:5,t);
      s:=s+t;
    end;
    Connected:=s
  end;

  constructor tElement.Create(ip: integer);
  var
    i: integer;
  begin
    mp:=ip;
    Inc(n,mp);
    GetMem(Pin,mp);
    for i:=1 to mp do Pin^[i]:=0;
  end;

  constructor tDevice.Create;
  begin
    tElement.Create(2);
  end;

  function tDevice.Active: boolean;
  begin
    Active:=(Pin^[1]>0)and(Pin^[2]>0)and(Bus[Pin^[1]]<>None)and(Bus[Pin^[2]]<>None)and(Bus[Pin^[1]]<>Bus[Pin^[2]])
  end;

  constructor tSwitch.Create;
  begin
    tElement.Create(4);
  end;

  procedure tSwitch.Connect(p,b:byte);
  var
    i:byte;
  begin
    tElement.Connect(p,b);
    case p of
      1,2: i:=Pin^[3-p];
      3,4: i:=Pin^[7-p]
    end;
    if Pos=(p-1)div 2 then begin
      if i>0 then
        if Bus[b]=None then Bus[b]:=Bus[i]
        else if Bus[i]=None then Bus[i]:=Bus[b]
        else Shorting:=Shorting or(Bus[b]<>Bus[i]);
    end
  end;

  constructor tPower.Create;
  begin
    tElement.Create(2);
    Volt[1]:=v1;
    Volt[2]:=v2
  end;

  procedure tPower.Connect(p,b: byte);
  begin
    tElement.Connect(p,b);
    if Bus[b]=None then Bus[b]:=Volt[p] else Shorting:=Bus[b]<>Volt[p]
  end;

const
  nn=100;  // Максимально возможное суммарное число контактов всех элементов
  m= 2;    // Число ламп (равно числу переключателей)

var
  Lamp: array[1..m]of tDevice;
  Switch: array[1..m]of tSwitch;
  Bell: tDevice;
  Power: tPower;
  Sw: tSwitch;
  c: array[1..nn]of integer;
  Correct: boolean;
  k: integer;


procedure Show;
var
  i: integer;
begin
  for i:=1 to n do Write(c[i]:3);
  WriteLn
end;

// Перебор всех возможных комбинаций подключений
procedure Next;
var
  i,j: integer;
  b: boolean;
begin
  repeat
    b:=false;
    repeat
      i:=0;
      repeat
        Inc(i);
        if c[i]=k then c[i]:=1 else Inc(c[i])
      until (c[i]<>1)or(i=n);
      if Odd(i) and(c[i]=c[i+1]) then for j:=1 to i-1 do c[j]:=k else b:=true
    until b;
    for j:=1 to (i-1)div 2*2 do if Odd(j) then c[j]:=2;
    j:=0;
    for i:=1 to n do if c[i]=k then begin
      Inc(j);
      if j=2 then break
    end
  until j>1
end;

var
  s: string;
  i,j,p,a,t0: byte;
  h: char;
  Debug: boolean;

begin
  Debug:=true;
  Power.Create;
  for i:=1 to m do begin
    Lamp[i].Create;
    Switch[i].Create;
  end;
  Bell.Create;
  Power.Connect(1,2);
  Power.Connect(2,1);
  k:=2;
  repeat
    Inc(k);
    WriteLn('Buses: ',k);
    // Начальная конфигурация соединений
    c[1]:=k;
    c[2]:=1;
    c[3]:=k;
    for i:=3 to n do c[i]:=i mod 2+1;
    // Основной цикл перебора
    repeat
      if Debug or KeyPressed then begin
        h:=ReadKey;
        if h=#13 then Debug:=not Debug;
        Show
      end;
      // Разборка схемы
      for i:=1 to m do Lamp[i].Clear;
      Bell.Clear;
      // Сборка схемы (лампы и звонок)
      t:=1;
      for i:=1 to m do begin
        Lamp[i].Connect(1,c[t]);
        Lamp[i].Connect(2,c[t]);
      end;
      Bell.Connect(1,c[t]);
      Bell.Connect(2,c[t]);
      t0:=t;
      Shorting:=false;
      Correct:=true;
      // Цикл по состояниям кнопок (0 - ничего не нажато)
      for a:=0 to m do if not Shorting then begin
        for i:=3 to k do Bus[i]:=None;
        for i:=1 to m do if i=a then Switch[i].Pos:=1 else Switch[i].Pos:=0;
        for i:=1 to m do Switch[i].Clear;
        for j:=1 to m do begin
          t:=t0;
          for i:=1 to m do {if not Shorting then} begin
            Switch[i].Connect(1,c[t]);
            Switch[i].Connect(2,c[t]);
            Switch[i].Connect(3,c[t]);
            Switch[i].Connect(4,c[t]);
          end
        end;
        Correct:=Correct and not Shorting;
        // Проверка работы схемы
        for i:=1 to m do Correct:=Correct and (Lamp[i].Active=(a=i));
        Correct:=Correct and (Bell.Active=(a>0))
      end;
      if not Correct then Next;
    until Correct or (c[n-1]=3) or (h=#27)
  until Correct or (h=#27);
  if Correct then begin
    Show;
    WriteLn('Power:   ',Power.Connected);
    for j:=1 to m do begin
      WriteLn('Lamp',j,':   ',Lamp[j].Connected);
      WriteLn('Switch',j,': ',Switch[j].Connected);
    end;
    WriteLn('Bell:    ',Bell.Connected)
  end
  else WriteLn('Interrupted')
end.

P.S.
Время, может, не самое подходящее - типа сессия близко, но - who cares?

P.P.S.
А не такая и мелкая, как мне казалось - рука устала елозить мышой, пока метил ее..