Да, я бы отобразил ограничения в виде конечного автомата, а потом сгенерировал цикл, исследуя пространство состояний детерминированным алгоритмом. Главное – отсекать невозможные пути на раннем этапе, чтобы программа оставалась эффективной. Получится как решатель головоломок, только для музыки.