timelets

Условия исходный вопроса являются стандартным (texbook) примером Pareto improvement с одномерными симпатиями (preferences).

У вас дополнительная посылка: вы предполагаете, что различные модельные ситуации должны различаться целиком (условия различных модельных ситуаций не могут пересекаться).
Пока это условие соблюдается (например, в советской "олимпиадной математике"), задачи любой сложности можно решать узнаванием шаблона. Когда перестает - нет.
Удачной подготовки!