如何在Google Sheets中对含重复键的表执行笛卡尔积合并？

要实现两个表基于Key列的全量配对（即每个Key下，Sheet1的每一行与Sheet2的每一行组合，生成m*n条记录，和Pandas的merge默认效果一致），可以用以下两种方案：

方案一：简洁的QUERY内连接实现 #

直接将两个表的所有行做笛卡尔积，再筛选出Key匹配的条目。公式放在Sheet3的A2单元格（需手动在Sheet3的A1:E1添加表头：Key, ValueOne, ValueTwo, ValueThree, ValueFour）：

=ARRAYFORMULA(
  QUERY(
    {Sheet1!A2:C, Sheet2!A2:C},
    "select Col1, Col2, Col3, Col5, Col6 where Col1 = Col4",
    0
  )
)

原理说明： #

1. {Sheet1!A2:C, Sheet2!A2:C}：将Sheet1和Sheet2的有效数据（排除表头）拼接成一个6列的大数组：
   • Col1: Sheet1的Key；Col2: Sheet1的ValueOne；Col3: Sheet1的ValueTwo
   • Col4: Sheet2的Key；Col5: Sheet2的ValueThree；Col6: Sheet2的ValueFour
2. QUERY语句筛选出两个表Key相等的所有行，并只保留需要的列，自动生成所有符合条件的配对组合。

方案二：BYROW+FLATTEN的自定义配对 #

如果需要更灵活的逻辑控制，可使用BYROW和FLATTEN逐Key生成配对：

=ARRAYFORMULA(
  LET(
    s1, FILTER(Sheet1!A2:C, Sheet1!A2:A<>""),
    s2, FILTER(Sheet2!A2:C, Sheet2!A2:A<>""),
    unique_keys, UNIQUE(s1[Key]),
    final_result, REDUCE("", unique_keys, LAMBDA(acc, current_key,
      LET(
        s1_rows, FILTER(s1, s1[Key]=current_key),
        s2_rows, FILTER(s2, s2[Key]=current_key),
        paired_strings, FLATTEN(s1_rows&"|"&TRANSPOSE(s2_rows)),
        split_pairs, ARRAYFORMULA(SPLIT(paired_strings, "|")),
        {acc; split_pairs}
      )
    )),
    FILTER(final_result, INDEX(final_result,0,1)<>"")
  )
)

原理说明： #

1. LET函数定义变量简化结构：s1和s2是两个表的有效数据，unique_keys提取所有不重复的Key值。
2. REDUCE遍历每个Key，对当前Key对应的Sheet1和Sheet2行做全配对：
   • 转置Sheet2的行后与Sheet1的行拼接，用FLATTEN生成所有配对的字符串。
   • 拆分字符串为多列后，逐步合并到结果中。
3. 最后用FILTER去掉初始空行，得到最终结果。

为什么之前的VLOOKUP方案不适用？ #

你之前尝试的VLOOKUP公式仅能返回每个Key的第一个匹配项，无法遍历Sheet2中同一Key下的所有记录，因此当Sheet2存在重复Key时，无法生成完整的笛卡尔积配对。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者realPivo