Вопрос был посвящён не всей теме, а конкретной задаче.
Мне казалось, что в данной теме логично было бы описывать задачи, которые красиво решаются с помощью программы и не столь красиво — ручным счётом.
Данная задача породила программу, как утверждает NickLion, с алгоритмом экспоненциальной сложности (переборным?).
При этом если рассматривать её именно как задачу «на смекалку», правильное решение находится со второго раза (а у более сообразительного человека, чем я, возможно, и с первого), и это решение вроде бы даже можно обосновать и обобщить на случай N игрушек (при этом получается алгоритм линейной сложности, который, опять-таки, можно без проблем реализовать и без компьютера).