如何在Python中创建指定结构的多维矩阵？

纯Python实现 #

不用依赖第三方库，直接用列表推导式就能快速生成：

matrix = [[i, j] for i in range(4) for j in range(1, 4)]
print(matrix)

运行后会得到你需要的结构：

[
    [0,1], [0,2], [0,3],
    [1,1], [1,2], [1,3],
    [2,1], [2,2], [2,3],
    [3,1], [3,2], [3,3]
]

原理很直观：range(4)生成0到3的整数，range(1,4)生成1到3的整数，双重循环遍历所有数值组合，把每对组合包装成子列表即可。

NumPy实现 #

如果想用NumPy生成目标结构，核心是生成两组数的笛卡尔积，这里提供两种常用写法：

方法1：结合itertools.product转数组 #

import numpy as np
from itertools import product

# 生成所有(i,j)组合，再转换为NumPy数组
np_matrix = np.array(list(product(range(4), range(1, 4))))
print(np_matrix)

方法2：用NumPy自带的meshgrid #

import numpy as np

i = np.arange(4)
j = np.arange(1, 4)
# 生成网格并调整形状得到目标结构
np_matrix = np.array(np.meshgrid(i, j)).T.reshape(-1, 2)
print(np_matrix)

两种方法都会输出和目标一致的NumPy数组，如果需要转回普通Python列表，调用.tolist()方法即可：np_matrix.tolist()

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Lex