¿Cuál es el enfoque de este problema algorítmico a continuación?

Observemos dos cosas que simplificarán el problema:

  • Primero, tenga en cuenta que no tiene sentido presionar un botón dos veces; es lo mismo que no presionarlo en absoluto.
  • Segundo, el orden de los botones que presionas no hace la diferencia. Si presiona el botón A y luego el botón B, el efecto es esencialmente el mismo que si hubiera presionado el botón B y luego el botón A.

En base a esto, nuestras opciones ahora están considerablemente restringidas: solo necesitamos elegir qué botones presionar y qué botones no.

Decidimos para cada botón, en orden de 1 a n, si presionaremos el botón o no. Para los dos primeros botones, intentemos las 4 posibilidades de voltearlos / no voltearlos.

Cuando llegue al botón 3, observe que ninguna de sus elecciones futuras afectará en absoluto la lámpara 2. Esto significa que si la lámpara 2 está encendida, no puede voltear el botón 3, porque de lo contrario la lámpara 2 se apagaría permanentemente. Y si la lámpara 2 está apagada, debe elegir presionar 3; de lo contrario, la lámpara 2 nunca se encenderá. De cualquier manera, la decisión de presionar 3 o no es forzada. Por una razón similar, la decisión de presionar 4 o no es forzada porque necesita 3 para tener un estado válido.

Resulta que, después de los dos primeros botones, todas las decisiones posteriores son forzadas . Esto le deja con solo 4 posibilidades de verificación, y el que tiene la menor cantidad de interruptores presionados es el que desea.

Para agregar a las respuestas, para cualquier configuración inicial general, puede haber un caso en que la tarea sea imposible.

Por ejemplo, considere la posibilidad cuando n = 3 y tiene una situación en la que las luces iniciales se alternan:
oxo
Ahora, si presiona cualquier interruptor, todas las luces cambiarán. Esto significa que el estado de la luz 2 siempre será diferente del de las luces 1 y 3. Por lo tanto, encenderlas de una vez es imposible en este caso.

Esta no es una prueba rigurosa, pero me parece la única vez que es posible cuando n% 3 = 0 (suponiendo que la condición inicial de todas las luces esté apagada).

Si se cumple esta condición, divide las luces en grupos de 3 (adyacentes) y enciende la luz central de cada grupo para encender también las otras dos. Eso es n / 3 prensas del interruptor.

Si n% 3 no es cero, entonces todas menos 1 o 2 luces (las que no pertenecen a ningún grupo de 3) no se habrán encendido, y si intentas encenderlas, tendrás que apagarlas a al menos una de las luces vecinas en el estado encendido.

Editar: Como lo señaló Fernando Fonseca, la solución es totalmente incorrecta. ¡Lo dejaré aquí como ejemplo de los obstáculos que se deben evitar al resolver este problema!