在两个ndarray之间执行广播二进制操作的Pythonic方法

标题怎么说。我正在尝试执行以下任务:

1)在两个二维numpy数组之间执行二进制操作(如+、-、*、/、>、<), A1 , A2 , 哪里 A1.shape = (N1, N2_1) , A2.shape = (N1, N2_2) 生成形状为 (N, N2_1, N2_2)

2)在两个三维numpy数组之间执行二进制操作(如+、-、*、/、>、<), A1号 , A2型 , 哪里 A1.shape = (N1, N2, N3_1) , A2.shape = (N1, N2, N3_2) 生成其形状为 (N, N2, N3_1, N3_2)

我发现自己写了很多不符合语法的代码来完成第一个任务 1) . 如果有人能给我展示正确的pythonic代码示例来完成它,我将不胜感激。

我的尝试:

数据来源:

import numpy as np
n_row = 10000
n_col_a1 = 3
n_col_a2 = 4

a1 = np.tile(np.arange(n_col_a1), (n_row, 1))
a2 = np.tile(np.arange(n_col_a2), (n_row, 1))

我不通俗的广播尝试:

X1 = np.broadcast_to(a1, (n_col_a2, *a1.shape))
X1 = np.moveaxis(X1, 0, -1)

X2 = np.broadcast_to(a2, (n_col_a1, *a2.shape))
X2 = np.moveaxis(X2, 0, -2)

result_a1_minus_a2 = X1 - X2
print(result_a1_minus_a2)