Для решения задачи необходимо использовать логическое рассуждение и анализ данных условий. Мы будем поэтапно исключать варианты, чтобы определить, на каком этаже живет каждая девочка.

1. Анализ условий:
   • Лиза не живет на третьем этаже.
   • Петя и Олег живут на соседних этажах, причем Петя выше Олега.
   • Оля живет выше Лизы, а Катя ниже Лизы.
   • На пятом этаже живет девочка.
   • На первом этаже девочки не живут.
2. Установление этажей:
   • Поскольку на первом этаже девочки не живут, то на первом этаже живет мальчик (Петя или Олег).
   • На пятом этаже живет девочка, следовательно, это может быть Оля, Катя или Лиза.
3. Рассмотрение возможных этажей для Лизы:
   • Лиза не может жить на третьем этаже, значит, она может жить на первом, втором, четвертом или пятом этажах.
   • Поскольку на первом этаже живет мальчик, Лиза не может жить на первом этаже.
   • Если Лиза живет на пятом этаже, то Оля не сможет жить выше нее, что противоречит условию. Следовательно, Лиза не может жить на пятом этаже.
   • Таким образом, Лиза может жить только на втором или четвертом этажах.
4. Определение этажей для Оли и Кати:
   • Если Лиза живет на втором этаже, тогда Оля должна жить на третьем этаже, а Катя на первом, что невозможно, потому что на первом живет мальчик.
   • Следовательно, Лиза должна жить на четвертом этаже.
   • Если Лиза на четвертом этаже, тогда Оля может жить на пятом этаже, а Катя на третьем.
5. Определение этажей для Пети и Олега:
   • Петя и Олег живут на соседних этажах, причем Петя выше Олега. Это означает, что они могут занимать первое и второе, или второе и третье, или третье и четвертое.
   • Так как Лиза на четвертом этаже, а Оля на пятом, Олег не может быть на четвертом. Следовательно, Олег на первом, а Петя на втором этаже.

Итог: Мы пришли к следующему распределению:

• Первый этаж: Олег
• Второй этаж: Петя
• Третий этаж: Катя
• Четвертый этаж: Лиза
• Пятый этаж: Оля

Таким образом, мы определили, на каком этаже живет каждая девочка и мальчик в соответствии с заданными условиями.