Problem:
福縞軒

「福縞軒」は行列のできる人気のラーメン屋です。でも最近、お客さんの間から「待ち時間が長いのに、店に入ったら空席があるのは許せない」という声が聞こえるようになってきました。どうしてそんな不満が出るのか調べたいのですが、お店が開いているあいだは忙しくて、実際の行列の様子を調べることができません。しかし、長年の経験からお客さんが来る間隔や人数は分かっているので、それをもとに待ち時間の分析をすることにしました。

店内にはカウンターに向かって 17 の席があります。開店時間は正午で、お客さんは次のようにやってきます。

0 番から 99 番までの 100 組のグループが来ます。

i 番目のグループは正午から 5i 分後にお店に到着します。

i 番目のグループの人数は i % 5 が 1 のとき 5 人、それ以外のときは 2 人です。

(x % yは x を y で割ったときの余りを表わします。)

i 番目のグループは、席に着くと 17(i % 2) + 3(i % 3) + 19 分間で食事を済ませます。

最初の 10 グループの到着時刻、人数、食事時間は次のようになります。

グループ番号

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

到着時刻(分後)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

人数(人)

2

5

2

2

2

2

5

2

2

2

食事時間(分)

19

39

25

36

22

42

19

39

25

36

また、お客さんを席に案内するときには、次のようにしています。

席には 0 から 16 までの番号が付いています。

x 人のグループは連続して x 個あいている席があった時だけ着席できます。

また、座れる場所が複数あった場合は、席の番号が最も小さくなるところに座ります。例えば、0、1、2、4、5番の席だけが空いていた場合、5 人のグループは着席できません。2 人のグループであれば 0、1 番に着席します。

一度着席したら、席を移動してもらうことはしません。

お客さんは 1 分単位で出入りします。各時刻には次の順序でお客さんを案内します。

前のグループの離席と同時に次のグループの着席が可能となります。

お客さんを着席させる際には、行列の先頭にいるグループから順に、できる限り多くのグループを同じ時刻に着席させます。行列の順序を追い越すことはしません。つまり、先頭のグループが着席できなければ、行列内の他のグループが着席できたとしても、着席させません。

その時刻に到着したグループは、行列が残っている場合は行列の最後尾に並びます。行列が無く、着席できる場合は着席し、できない場合は並んで待ちます。例として最初の 10 グループが到着するまでの様子を示すと以下のようになります。各行の3つの欄は、左から時刻、座席の様子、行列の様子を示しています。座席は「_」が空席で、番号はその席にその番号のグループが座っていることを示しています。

時刻: 座席 行列
0: 00_______________:
5: 0011111__________:
10: 001111122________:
15: 00111112233______:
18: 00111112233______:
19: __111112233______:
20: 44111112233______:
25: 4411111223355____:
30: 4411111223355____: 66666 グループ6が到着
34: 4411111223355____: 66666
35: 4411111__3355____: 6666677 グループ7が到着
40: 4411111__3355____: 666667788 グループ8が到着
41: 4411111__3355____: 666667788
42: __11111__3355____: 666667788
43: __11111__3355____: 666667788
44: 6666677883355____: グループ6、7、8が着席
45: 666667788335599__: グループ9が到着、着席

例えば、時刻 40 では 8 番目のグループが到着しますが、着席できないので行列に加わります。4 番目のグループは時刻 41 まで食事をします。時刻 42 では、4 番目のグループの席が空きますが、連続した席数が足りないので 6 番目のグループはまだ着席できません。1 番目のグループは時刻 43 まで食事をします。時刻 44 で 1 番目のグループの席が空くので、6 番目のグループが着席し、同時に 7 番目、8 番目のグループも着席します。9 番目のグループは時刻 45 で到着し、席が空いているのでそのまま着席します。

これらの情報を基にして、0 以上 99 以下の整数 n を入力として、n 番目グループのお客さんが待つ時間(分単位)を出力するプログラムを作成してください。

Input

複数のデータセットが与えられます。各データセットは１つの整数 n からなります。

データセットの数は 20 を超えません。

Output

各データセットについて、n 番目のお客の分単位の待ち時間(0 以上の整数)を１行に出力してください。

Sample Input

5
6
7
8

Output for the Sample Input

0
14
9
4

Solution in JAVA (judge verdict: Wrong Answer)

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;

public class Main{

    public static void main(String[] args) {

	Scanner sc = new Scanner(System.in);

	// ??¢?????¶???
	String[] storeSeat = new String[17];
	// ??¢?????¶???????????????
	makeEmptyStore(storeSeat);

	// ???????????°??????????????????????????????????????????
	int[][] waitingTime = fillSeat(storeSeat);

	while (sc.hasNextLine()) {
	    String query = null;
	    query = sc.nextLine();
	    if ("???".equals(query) || query == null) {
		System.exit(0);
	    }

	    System.out.println(waitingTime[Integer.parseInt(query)][1] - waitingTime[Integer.parseInt(query)][0]);
	}
    }

    // ??¨??????????????????????????\??¢??¶???
    private static void makeEmptyStore(String[] storeSeat) {
	for (int i = 0; i < storeSeat.length; i++) {
	    storeSeat[i] = "_";
	}
    }

    private static int[][] fillSeat(String[] storeSeat) {

	// ????????°???????????????
	List<Integer> waitingGroups = new ArrayList<>();

	// ?????°????????????????????????
	int[][] waitingTime = new int[100][2];

	// ???????????¨?????¶??????????????¶??????????????????
	openStore: for (int now = 0;; now++) {

	    // ??°??????????????°????????????????????¶
	    if (now / 5 < 100 && now % 5 == 0) {
		waitingTime[now / 5][0] = now;
		waitInLine(waitingGroups, now / 5);
	    }

	    // ?£?????????????????????§????????????
	    for (int i = 0; i < storeSeat.length; i++) {

		if ("_".equals(storeSeat[i])) {
		    continue;
		}

		int groupId = Integer.parseInt(storeSeat[i]);

		// ?????????????????????
		int eatingTime = 17 * (groupId % 2) + 3 * (groupId % 3) + 19;

		if (eatingTime == now - waitingTime[groupId][1]) {
		    storeSeat[i] = "_";
		}
	    }

	    // ??????????????£????????§???
	    int empty = 0;
	    // ??????????????????0??????????????§???????????????
	    cont: while (waitingGroups.size() != 0) {
		// ??°?????????????????°??????
		int members = membersOfGroup(waitingGroups.get(0));
		for (int i = 0; i < storeSeat.length - 1; i++) {
		    for (int j = 0; j < members; j++) {
			// ???????????????????????????????????¬??????
			if (j + i >= 17) {
			    empty = 0;
			    break;
			}
			// ???????????????????????????????????°??£?¶??????????????????§????????´???
			if ("_".equals(storeSeat[i + j])) {
			    empty++;
			} else {
			    empty = 0;
			    break;
			}
			if (empty == membersOfGroup(waitingGroups.get(0))) {
			    int groupId = waitingGroups.get(0);

			    sit(waitingGroups, waitingTime, now, storeSeat, i);

			    // ???????????§??¢?????§??£??????????????????
			    if (groupId == 99) {
				break openStore;
			    }

			    continue cont;
			}

		    }
		}
		// ???????????°??????????????§???????????£????????????
		break;
	    }
	}

	return waitingTime;
    }

    // ????????°????????????
    private static int membersOfGroup(int groupId) {

	if (isFiveGroup(groupId)) {
	    return 5;
	}
	return 2;
    }

    // ????????°?????????????????????
    private static boolean isFiveGroup(int groupId) {
	return groupId % 5 == 1;
    }

    // ????????????????????¶
    private static void waitInLine(List<Integer> waitingGroups, int groupId) {

	int number = membersOfGroup(groupId);

	for (; number > 0; number--) {
	    waitingGroups.add(groupId);
	}
    }

    // ?????????????????????????????\?????????
    private static void sit(List<Integer> waitingGroups, int[][] waitingTime, int now, String[] storeSeat, int seat) {
	int groupId = waitingGroups.get(0);
	int members = membersOfGroup(groupId);
	waitingTime[groupId][1] = now;

	for (int i = 0; i < members; i++) {
	    storeSeat[seat + i] = Integer.toString(groupId);

	    waitingGroups.remove(0);
	}
    }

    // ???????????????????????????????¢????
    private static boolean isAllSeatEmpty(String[] storeSeat) {

	for (String string : storeSeat) {
	    if (!"_".equals(string)) {
		return false;
	    }
	}

	return true;
    }
}