Совпавшие из игры выбывают?
При каждой попытке Вы узнаёте только одно голое число, не более того. Чемоданы и ключи Вам возвращают в целости и сохранности.
Например есть 10 чемоданов и 10 ключей. Даем маме по 10 того и другого, мама пробует каждый даденый ей ключ к каждому чемодану или что?
Ну, например, так. Или у неё список есть. Это не важно. Важно, что Вы для этой попытки гарантированно получите число 10 в ответе (если

). По условию полный набор ключей соответствует набору чемоданов.