果果编程课】007 超级遍历魔法 —— for家族大集合！

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（45分钟魔法课 · 适合6-12岁小朋友）

课程目标（今天学会这些大魔法）

  • 认识“for家族”：Racket里最强大、最好玩的遍历魔法！
  • 用 for/list + #:when 完美解决第6课的遗留问题：只挑出「翻倍后加税 >100元」的超级贵糖果！
  • 学会 for、for/list、for/sum、for/first、for/or 等小精灵。
  • 还能用 in-range、in-naturals 做计数、打印、求和。
  • 把果果糖果店计算器升级成超级智能版！

核心口诀：
“filter 只能筛一次，for 家族能又筛又数又挑又算，一口气搞定所有事！”

第一部分：复习第6课（5分钟）

上节课我们用五大超级魔法做了什么？ 

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(define add-tax (lambda (p) (+ p (* p 0.1))))
(define double   (lambda (p) (* p 2)))
(define to-yuan  (lambda (p) (string-append (number->string p) "元")))

(define prices (list 10 50 100 30 55 120))

;; 第6课做法（用filter + compose）
(filter (lambda (p) (> (add-tax (double p)) 100))
        prices)

遗留问题：我们只拿到了数字，还想要“110元”“220元”这种带文字的漂亮列表，而且想直接在遍历时就过滤！

今天我们用for家族一口气解决！

第二部分：认识“流”（stream）—— 懒惰的魔法数字链（8分钟）

先来两个新朋友：

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(in-range 10)          ; 魔法流：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
(in-naturals)          ; 无限魔法流：0 1 2 3 ... 永远不会结束！

比喻：普通list是“一次性把所有糖果倒出来”，stream是“客人要一个才给一个”，超级省力气！

小测试： 

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(stream-first (in-range 5))   ; → 0
(stream-ref (in-range 10) 7)  ; → 7

第三部分：for家族登场！（20分钟）

1. 最简单 for（像display一样打印）

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(for ([p prices])
  (display (to-yuan p))
  (newline))
;; 输出：
;; 10元
;; 50元
;; ...

2. for/list —— 收集成新列表（最常用！）

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(for/list ([p prices])
  (to-yuan (add-tax (double p))))
;; → '("22元" "110元" "220元" "66元" "121元" "264元")

3. 加过滤魔法 #:when —— 解决遗留问题！

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(define (super-price lst)
  (for/list ([p lst]
             #:when (> (add-tax (double p)) 100))   ; 只留下 >100元
    (to-yuan (add-tax (double p)))))

(super-price prices)
;; → '("110元" "220元" "121元" "264元")

哇！ 第6课的遗留问题一秒解决！🎉

4. for/sum —— 自动求和（买糖果总价神器）

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(for/sum ([p prices])
  (add-tax (double p)))
;; → 803.0  （所有糖果翻倍加税后的总价）

5. for/first & for/last —— 挑第一个/最后一个符合条件的

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(for/first ([p prices] #:when (> (add-tax (double p)) 100))
  (to-yuan (add-tax (double p))))
;; → "110元" （第一个超级贵糖果）

(for/last ([p prices] #:when (> p 50))
  p)
;; → 120 （最后一个>50的原始价格）

6. for/or —— 只要有一个满足就返回 #t

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(for/or ([p prices]) (> p 100))   ; 有没有超过100元的？ → #t

7. 带计数的魔法（in-naturals）

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(for ([p prices] [i (in-naturals)])
  (printf "第~a个糖果：~a\n" i (to-yuan p)))

第四部分：实战升级糖果店计算器（10分钟）

把第6课的超级计算器全部换成 for 写法，更简洁！

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(define (magic-shop prices)
  (printf "=== 果果魔法糖果店 ===\n")
  (for ([p prices] [i (in-naturals)])
    (printf "第~a个：原价~a → 会员价~a → 实付~a\n"
            i
            (to-yuan p)
            (to-yuan (double p))
            (to-yuan (add-tax (double p)))))
  
  (printf "\n超级贵糖果（>100元）：~a\n"
          (super-price prices))
  
  (printf "今日总收入：~a\n"
          (to-yuan (for/sum ([p prices]) (add-tax (double p))))))

(magic-shop (list 10 50 100 30 55 120))

第五部分：小练习（回家作业）

  1. 用 for/list + #:when 做出「只显示打5折后仍然 >60元的糖果」
  2. 用 for/sum 计算1到100所有偶数的平方和（提示：in-range 1 101 2）
  3. 挑战：用 for*（嵌套版）打印九九乘法表（选做）
果果编程第7课

下节课预告

第8课：递归魔法 —— 像俄罗斯套娃一样，自己调用自己，无限强大！
（会用递归做出“汉诺塔搬糖果”“无限糖果树”）

老师寄语：
今天学会了 for 家族，果果糖果店从“手动挑糖果”变成了“魔法自动流水线”！
把今天的代码复制到 DrRacket 里跑一跑，截图发给爸爸妈妈看～

下课！下节见！🍭✨