元ネタ

問題

水が5L入る容器と3L入る容器がある、この2つの容器だけを使って、
4Lの水を量るにはどうすれば良いですか？
水はいくらでも使えるものとします。

ソース

function 水を捨てる_3L(容器3Lの容量, 容器5Lの容量, need操作テキスト = false) {
    const result = {
        new容器3Lの容量: 0,
        new容器5Lの容量: 容器5Lの容量
    }
    if (need操作テキスト) {
        result.操作テキスト = "3L容器を空っぽにした。　　";
    }
    return result;
}
function 水を捨てる_5L(容器3Lの容量, 容器5Lの容量, need操作テキスト = false) {
    const result = {
        new容器3Lの容量: 容器3Lの容量,
        new容器5Lの容量: 0
    }
    if (need操作テキスト) {
        result.操作テキスト = "5L容器を空っぽにした。　　";
    }
    return result;
}
function 水を入れる_3L(容器3Lの容量, 容器5Lの容量, need操作テキスト = false) {
    const result = {
        new容器3Lの容量: 3,
        new容器5Lの容量: 容器5Lの容量
    }
    if (need操作テキスト) {
        result.操作テキスト = "3L容器を満タンにした。　　";
    }
    return result;
}
function 水を入れる_5L(容器3Lの容量, 容器5Lの容量, need操作テキスト = false) {
    const result = {
        new容器3Lの容量: 容器3Lの容量,
        new容器5Lの容量: 5
    }
    if (need操作テキスト) {
        result.操作テキスト = "5L容器を満タンにした。　　";
    }
    return result;
}
function 水を移す_3Lから5L(容器3Lの容量, 容器5Lの容量, need操作テキスト = false) {
    const 移動する容量 = Math.min(容器3Lの容量, 5 - 容器5Lの容量);
    const result = {
        new容器3Lの容量: 容器3Lの容量 - 移動する容量,
        new容器5Lの容量: 容器5Lの容量 + 移動する容量
    }
    if (need操作テキスト) {
        result.操作テキスト = "3L容器から5L容器へ注いだ。";
    }
    return result;
}
function 水を移す_5Lから3L(容器3Lの容量, 容器5Lの容量, need操作テキスト = false) {
    const 移動する容量 = Math.min(3 - 容器3Lの容量, 容器5Lの容量);
    const result = {
        new容器3Lの容量: 容器3Lの容量 + 移動する容量,
        new容器5Lの容量: 容器5Lの容量 - 移動する容量
    }
    if (need操作テキスト) {
        result.操作テキスト = "5L容器から3L容器へ注いだ。";
    }
    return result;
}

const 操作一覧 = [
    水を捨てる_3L, 水を捨てる_5L,
    水を入れる_3L, 水を入れる_5L,
    水を移す_3Lから5L, 水を移す_5Lから3L
];

const キュー = [];
キュー.push({
    容器3Lの容量: 0,
    容器5Lの容量: 0,
    操作手順: []
});

let 答えの操作手順 = undefined;
loop:
while (true) {
    const {容器3Lの容量, 容器5Lの容量, 操作手順} = キュー.shift();
    for (const 操作 of 操作一覧) {
        const {new容器3Lの容量, new容器5Lの容量} = 操作(容器3Lの容量, 容器5Lの容量);
        if (容器3Lの容量 === new容器3Lの容量 && 容器5Lの容量 === new容器5Lの容量) {
            continue;
        }
        const new操作手順 = [...操作手順];
        new操作手順.push(操作);
        if (new容器5Lの容量 === 4) {
            答えの操作手順 = new操作手順;
            break loop;
        }
        キュー.push({
            容器3Lの容量: new容器3Lの容量,
            容器5Lの容量: new容器5Lの容量,
            操作手順: new操作手順
        });
    }
}

let 容器3Lの容量 = 0;
let 容器5Lの容量 = 0;
for (let i = 0; i < 答えの操作手順.length; i++) {
    const 操作 = 答えの操作手順[i];
    const {new容器3Lの容量, new容器5Lの容量, 操作テキスト} = 操作(容器3Lの容量, 容器5Lの容量, true);
    console.log(`${i + 1}: ${操作テキスト}【3L容器: ${new容器3Lの容量}L, 5L容器: ${new容器5Lの容量}L】`);
    容器3Lの容量 = new容器3Lの容量;
    容器5Lの容量 = new容器5Lの容量;
}

実行結果

1: 5L容器を満タンにした。　　【3L容器: 0L, 5L容器: 5L】
2: 5L容器から3L容器へ注いだ。【3L容器: 3L, 5L容器: 2L】
3: 3L容器を空っぽにした。　　【3L容器: 0L, 5L容器: 2L】
4: 5L容器から3L容器へ注いだ。【3L容器: 2L, 5L容器: 0L】
5: 5L容器を満タンにした。　　【3L容器: 2L, 5L容器: 5L】
6: 5L容器から3L容器へ注いだ。【3L容器: 3L, 5L容器: 4L】

別の方法