如何基于单个1D列表生成包含所有两两元组的2D数组？

方法1：原生列表推导（最简洁，小数据量效率最高） #

不需要引入任何第三方依赖，一行代码即可实现，可读性极强：

list1 = [1,2,3]
output = [[(i, j) for j in list1] for i in list1]

外层循环遍历list1的每个元素作为元组的第一个值，内层循环遍历list1所有元素作为元组的第二个值，生成的结构完全匹配示例要求，长度在万级以下的列表用该方案完全够用。

方法2：Numpy向量化实现（大数据量效率最优） #

如果原始列表长度很大（十万级及以上），用numpy的向量化操作会比纯Python循环快1~2个数量级，能大幅降低运算耗时：

import numpy as np
list1 = [1,2,3]
arr = np.array(list1)
# 生成笛卡尔积后reshape为目标结构
output = np.stack(np.meshgrid(arr, arr), axis=-1).reshape(len(arr), len(arr), 2).tolist()
# 若不需要转成Python原生列表，直接保留numpy数组格式效率会更高

方案选型参考 #

• 小数据量（列表长度<10000）：优先选列表推导方案，无额外依赖、代码简洁、速度满足需求
• 大数据量（列表长度>=10000）：优先选numpy方案，向量化运算规避了Python循环的性能损耗，执行效率更高

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Reison