12. Выполнение алгоритмов для исполнителей: #298430

Конструкция ЕСЛИ–ИНАЧЕ одна, значит, за проход цикла выполняется ровно одна замена. Приоритет у цепочки $22222$: как только пять двоек набралось, они тут же схлопываются, и до девяток очередь не доходит.

Проследим за строкой из одних девяток. Пока двоек меньше пяти, работает ветка ИНАЧЕ: $9999 \to 2$, причём заменяется самое левое вхождение, поэтому двойки копятся в начале строки, а девятки остаются справа сплошным блоком. Пять таких шагов дают $22222$ и уменьшают число девяток на $20$. Сразу после этого срабатывает первая ветка: $22222 \to 99$, двойки исчезают полностью, а девяток становится на $2$ больше.

Итого за шесть шагов строка снова состоит из одних девяток, но их стало на $20 — 2 = 18$ меньше. Такой цикл повторяется, пока девяток хватает на пять замен, то есть пока их не меньше $20$.

Считаем: $99 \to 81 \to 63 \to 45 \to 27 \to 9$. Это пять полных циклов ($30$ шагов), и остаются $9$ девяток.

Разбираем остаток вручную. Из $9$ девяток замена $9999 \to 2$ проходит два раза (съедает $8$ девяток) и даёт строку $229$: две двойки слева и одна девятка справа. Дальше ни $22222$ (двоек всего две), ни $9999$ (девятка одна) в строке нет — условие цикла ложно, программа останавливается. Всего цикл отработал $30 + 2 = 32$ шага.

Обратите внимание: остаток нужно доводить до конца вручную, а не обрывать деление наугад. Например, остаток $20$ дал бы $99$, а остаток $21$ — $999$.

def run(s):
    while '22222' in s or '9999' in s:
        if '22222' in s:
            s = s.replace('22222', '99', 1)   # только первое вхождение
        else:
            s = s.replace('9999', '2', 1)
    return s

print(run('9' * 99))   # 229