python - 在 Python 中将列表的每个元素与另一个列表的每个元素相乘/相加/相除的有效方法

Question

我想将一个列表的每个元素与另一个列表的每个元素相乘。

lst1 = [1, 2, 1, 2]
lst2 = [2, 2, 2]

lst3 = []

for item in lst1:
    for i in lst2:
        rs = i * item
        lst3.append(rs)

这可行，但在大型数据集中效率非常低，并且可能需要很长时间才能完成循环。请注意，此处两个列表的长度可能不同。

我可以使用非内置数据结构。我检查了 numpy，在 ndarray 中似乎有一种称为广播的方式。我不确定这是否可行。到目前为止，数组与标量的乘法按预期工作。

arr = np.arange(3)
arr * 2

返回:

array([0, 2, 4])

但它们与另一个数组一起工作的方式有点不同，我似乎无法实现上述目标。

我想这一定是直截了当的事情，但我目前似乎无法找到所需的确切解决方案。任何输入将不胜感激。谢谢。

顺便说一句，在不考虑效率的情况下，Scheme也有类似的问题here

编辑:感谢您的回答。乘法有效，请参阅 Dval 的回答。但是，我还需要以完全相同的方式进行加法和除法。出于这个原因，我稍微更新了问题。

编辑:我可以使用 numpy 数组本身，所以我不需要将列表转换为数组并返回。

Answer 1

Numpy 是必经之路，特别是 numpy.outer ，它以矩阵的形式返回每个元素的乘积。使用 .flatten() 将其压缩为 1d。

import numpy
lst1 = numpy.array([1, 2, 1, 2])
lst2 = numpy.array([2, 2, 2])
numpy.outer(lst1, lst2).flatten()

要添加到更新的问题，加法似乎以类似的方式工作:

numpy.add.outer(lst1, lst2).flatten()