Есть у меня в закромах архивчик с "учебным" кодом, немного адаптировал, то что есть под вашу задачу:
Тыц.
Единственное, очень странная постановка задачи, но надеюсь я понял верно.
Опять же, я так понял код для школы/института, поэтому всё написано в Си-стиле. С современными стандартами С++ можно короче и красивее.
