循环与批量报名

4.1 从处理一人到处理多人

假设迎新活动收到 30 份申请。把第 3 章的代码复制 30 遍，看似可以工作，却会带来三个问题：程序冗长；规则一旦变化，容易漏改某一份；申请数变动时又得重新复制。循环（loop）让一段缩进代码按规则重复执行。循环体完整执行一次，叫作一轮或一次迭代（iteration）。

写循环前，先问四件事：重复什么任务？预定多少轮或何时结束？每轮哪些数据会变化？什么变化保证最终停下？本项目的答案是“每份申请输入、判定一次；最多处理本次申请人数；成功时增加已报名人数；处理完计划轮数或名额已满时结束”。

4.2 for：按顺序重复循环体

当计划处理多少份申请已经知道时，for 很合适。它每轮从 range() 提供的整数中取一个值，交给循环变量，再执行一次缩进的循环体。

for sequence in range(1, 4):
    print(f"第{sequence}份申请")
    print("正在检查")
print("本批次结束")

第1份申请
正在检查
第2份申请
正在检查
第3份申请
正在检查
本批次结束

先预测“本批次结束”会打印几次：它与 for 对齐，不属于缩进循环体，所以只打印一次。若把最终汇总缩进进去，就会每轮都输出一份尚未完成的报告。循环变量 sequence 在三轮中依次取 1、2、3。

4.3 range()：包含开始，不包含停止

range(stop) 从 0 开始，到 stop 之前结束；range(start, stop) 从 start 开始，仍不包含 stop。它提供的是可按顺序取出的整数，不要求先创建列表。

for number in range(3):
    print(number)
print("---")
for sequence in range(1, 4):
    print(sequence)

0
1
2
---
1
2
3

若本次有 application_count 份申请，编号从 1 到它本身，停止值就要写成 application_count + 1。多写的 1 不是多处理一人，而是补偿“不包含停止值”。

application_count = 3
for sequence in range(1, application_count + 1):
    print(f"申请 {sequence}")

申请 1
申请 2
申请 3

若误写 range(1, application_count)，第 3 份会漏掉。这种少一轮或多一轮的现象叫“差一错误”。当申请人数为 0 时，range(1, 1) 没有可取的数，循环体一次也不执行；这是后面必须测试的边界。

4.4 计数器与累加器：把多轮结果留下来

状态（state）是某一时刻影响后续判定和最终报告的数据。本项目至少有四项状态：当前已报名人数、成功人数、失败人数、实收金额。计数器记录事件发生的次数，通常每次加 1；累加器汇总每轮产生的数值，增加的量不一定相同。

success_count = 0
total_collected = 0.0
success_count = success_count + 1
total_collected = total_collected + 20.0
success_count = success_count + 1
total_collected = total_collected + 25.0
print(success_count)
print(f"{total_collected:.2f}")

2
45.00

两个成功事件让计数器从 0 变成 2；两笔不同金额让累加器变成 45.00。初始化必须在循环前做一次；若把 success_count = 0 放进循环体，下一轮会抹掉上一轮的记录。

注意“已报名人数”包含运行前已经报上的人；“成功人数”只统计这一批新成功的人。两者不应被当成同一个数。

4.5 while：由条件决定下一轮

当次数未知、但结束条件明确时，可以使用 while。每次准备进入循环体之前，解释器都会重新计算条件。设计时要看清初始化、条件、循环体和状态更新四个位置。

round_number = 1
while round_number <= 3:
    print(f"第{round_number}轮")
    round_number = round_number + 1
print("结束")

第1轮
第2轮
第3轮
结束

第 3 轮末尾，round_number 变成 4；下一次检查 4 <= 3 为假，循环才停。若忘记更新，条件会持续为真，可能形成无限循环；不要在在线运行器中直接尝试故意不更新的版本。

不知道人数时，用约定的结束信号

下面把 q 约定为“停止输入”的哨兵值。第一次检查条件前必须先读一次；每轮末尾还要再次读取，否则条件永远检查旧值。

student_name = input("姓名（q结束）：")
while student_name != "q":
    print(f"已接收：{student_name}")
    student_name = input("姓名（q结束）：")
print("受理结束")

姓名（q结束）：小林
已接收：小林
姓名（q结束）：小周
已接收：小周
姓名（q结束）：q
受理结束

这只是理解 while 的独立小例子；M1 基础版仍用已知申请人数的 for。真实姓名若可能就是 q，就不能随意把它当结束信号；本周将其作为约定好的练习输入。

4.6 break 与 continue：停下还是跳过

两者都改变正常的逐行执行，但范围不同：break 立即离开整个循环；continue 只跳过本轮剩余语句，开始下一轮。它们通常与 if 配合使用。

for sequence in range(1, 5):
    if sequence == 3:
        print("停止受理")
        break
    print(f"处理第{sequence}份")
print("输出汇总")

处理第1份
处理第2份
停止受理
输出汇总

for sequence in range(1, 4):
    if sequence == 2:
        print("第2份无效，跳过本轮")
        continue
    print(f"处理第{sequence}份")
print("输出汇总")

处理第1份
第2份无效，跳过本轮
处理第3份
输出汇总

M1 中，若本轮开始就已满额，继续询问姓名和金额没有意义，应在读取申请前 break。continue 可以用于进阶版跳过格式无效的一份申请，但要先记录无效输入；它不是“悄悄不统计失败”的借口。

4.7 用循环跟踪表检查状态

只看最后报告，难以发现哪一轮把状态更新错了。循环跟踪表把“进入本轮前—本轮结果—更新后”排在同一行。下面设容量为 3、初始已报名 1 人、活动费 20 元，计划处理 4 份申请。

计划有四轮，真正读取了三个人；第四轮还没问姓名就停了。结果是成功 2、失败 1、剩余 0、实收 40。失败的 B 不改变已报名人数，也不增加实收。这个表就是课堂课件“状态跟踪”实验的书面版本。

4.8 把循环和第 3 章规则合成 M1

下面的完整基础版，先读取活动的四项初始数据，再初始化三个汇总变量。每轮先看名额；未满才读取一名申请者，依次检查身份与费用。只在成功路径更新 registered、成功数和实收金额。请保存为 batch_registration.py，从头运行。

# 第4章 M1 基础版：批量活动报名与汇总
capacity = int(input("活动容量："))
registered = int(input("当前已报名人数："))
activity_fee = float(input("每人活动费："))
application_count = int(input("本次申请人数："))

success_count = 0
failure_count = 0
total_collected = 0.0

for sequence in range(1, application_count + 1):
    if registered >= capacity:
        print("名额已满，停止受理")
        break

    print(f"\n第{sequence}份申请")
    student_name = input("姓名：")
    campus_status = input("是否本校学生（y/n）：")
    paid_amount = float(input("已支付金额："))

    if campus_status != "y":
        failure_count = failure_count + 1
        print(f"{student_name}报名失败：身份不符合")
    elif paid_amount < activity_fee:
        failure_count = failure_count + 1
        print(f"{student_name}报名失败：费用不足")
    else:
        registered = registered + 1
        success_count = success_count + 1
        total_collected = total_collected + paid_amount
        print(f"{student_name}报名成功")

remaining_places = capacity - registered

print("\n===== 报名汇总 =====")
print(f"成功人数：{success_count}")
print(f"失败人数：{failure_count}")
print(f"剩余名额：{remaining_places}")
print(f"实收金额：{total_collected:.2f} 元")

活动容量：5
当前已报名人数：2
每人活动费：20
本次申请人数：3

第1份申请
姓名：A
是否本校学生（y/n）：y
已支付金额：20
A报名成功

第2份申请
姓名：B
是否本校学生（y/n）：n
已支付金额：20
B报名失败：身份不符合

第3份申请
姓名：C
是否本校学生（y/n）：y
已支付金额：10
C报名失败：费用不足

===== 报名汇总 =====
成功人数：1
失败人数：2
剩余名额：2
实收金额：20.00 元

运行结果中的数字、姓名和 y/n 是示例键盘输入，不属于源代码。点击“在线运行”会先复制代码并打开新标签页；你仍需粘贴代码，再按提示逐项提供输入。下载文件与上方完整示例相同。

1. 1
   初始数据

   容量、当前已报名、每人费用、本次申请人数，分别转换为合适的数值类型。

2. 2
   初始化状态

   成功数、失败数和实收金额从零开始，只在循环前执行一次。

3. 3
   先满额，后输入

   第 3 章的满额规则仍是第一优先级；满足时直接结束，不向后面的申请者索取数据。

4. 4
   本轮判定与更新

   失败只增加失败数；成功占一个名额，并计入已付金额。

5. 5
   循环后汇总

   剩余名额由最终状态计算，最终报告只出现一次。

4.9 三组必测数据与真实排错

每组先写下预期，再独立运行一次完整程序，把实际值填进个人测试表。不能只用“第一人成功”证明批量处理正确；M1 必须覆盖混合路径、中途满额和零次申请。

结果不对时，从第一处状态分叉查起

如果 A 的成功数是 1，但实收变成 50.00，检查是否在失败路径也累加了金额；若申请 3 人只出现两轮，检查 range() 的停止值；若 C 没有最终报告，检查汇总是否误缩进在循环体中。对于 while 不停的情况，检查参与条件的变量是否在每条继续路径上都能更新。

本版假定人数和费用输入有效，float() 遇到非数字文本仍会报错；它也不检查负数、超容量等异常初始数据。把这些情况记录为当前限制，不要把“程序没有处理”写成“测试通过”。

4.10 练习与 M1 个人验收

先预测，再看解释

1. 读范围

   range(2, 6) 会给出哪些数？range(1, 3) 能否处理第 3 份申请？

   查看答案

   依次是 2、3、4、5；range(1, 3) 只有 1、2，会漏掉第 3 份。

2. 读状态

   容量 3、初始报名 1，第一人成功、第二人身份失败后，registered 与失败数各是多少？

   查看答案

   registered 从 1 变成 2，第二人失败不占名额；失败数为 1。

3. 选控制语句

   名额已满要停止整批受理；某份申请格式无效，但还要处理下一份。两处分别用什么？

   查看答案

   前者用 break，后者可用 continue；跳过前要按自己设计的规则记录这份无效输入。

4. 找终止条件

   while round_number <= 3 中若一直不改变 round_number，会发生什么？

   查看答案

   条件可能始终为真而无限循环。每轮应让控制变量朝不满足条件的方向更新，并检查跳过路径不会遗漏更新。

进阶可为不是 y/n 的身份输入单独计数，并用 continue 跳过本轮；挑战可用 while 与 q 重写受理过程。这些扩展应先写结束条件和测试预期，不属于基础版三组必测的替代品。

章末检查

• 我知道 range() 不包含停止值，能解释 + 1 的原因。
• 我把汇总变量初始化在循环前，把最终报告放在循环后。
• 我能解释失败申请为何不改变已报名人数与实收金额。
• 我能区分计划轮数、实际读取人数和成功人数。
• 我用三组测试和一次个人修改证明 M1 可运行、可解释。

延伸阅读：廖雪峰《Python教程》在线 PDF中的“循环”，以及菜鸟教程 Python 3 循环语句。本章用 ClubHub 的报名与汇总问题重新组织例子，以课程主数据的知识边界为准。