2つのnumpyリストの要素を、同じインデックス同士で追加したい

Question

前提・実現したいこと

初めて質問させていただきます。緊急です。すみません。

pythonのnumpyを使用して、二次元リストの各要素に、それぞれ、別の一次元リストの要素を追加したいです。
例えば、

a = ['0' '1' '2']

b = [['0' '1' '2']
     ['3' '4' '5']
     ['6' '7' '8']
     ['9' '10' '11']]

というリストがあったとして、

c = [ [['0'　'0'] ['1' '1'] ['2' '2']]
      [['3'　'0'] ['4'　'1'] ['5'　'2']]
      [['6'　'0'] ['7'　'1'] ['8'　'2']]
      [['9'　'0'] ['10'　'1'] ['11'　'2']] ]

というように、aリストの要素を、bリストと同じインデックスの場所に追加したいです。
for文を使ったらできると思いますが、高速処理を行いたく、2重ループのfor文は使わない条件で考えると、一向に思いつきませんでした。

(※リストの中身を、str型にしてる理由は、後に['0'　'2']のようなリストを、['02']という文字列で連結させるために、最初からstr型にしています。)

高速処理を行うために、a,bのリストもnumpyで記述しています。
どなたか、詳しい方がいらっしゃったら、for文の2重ループを使わずに、上記が実装できる方法を教えていただきたいです。
よろしくお願い致します。

該当のソースコード

import numpy as np

a = np.arange(3)
a=np.array(M,dtype=str)

b = np.arange(12).reshape(4,-1)
b = np.array(b,dtype=str)


for i in range(len(a)):
   b[i] = np.where(b[i].dtype=='<U21',b[i] , -1)
print(b)

試したこと

該当のソースコードのように、最初だけfor文でまわしてnumpyの処理で、一気に各インデックスのリストにaの要素をそれぞれ追加しようと試みたのですが、方法が思いつきませんでした。

Comments

[kirara0048]

文字列型をNumPyで操作してもたいして速くないですよ。
普通のリストで'[list(zip(i, a)) for i in b]'としたほうが良いと思います。

Answer 1

高速かどうかはわかりませんが、次のようにすればforループなしでできます。

import numpy as np

a = np.array(['0', '1', '2'])
b = np.array([
    ['0', '1', '2'],
    ['3', '4', '5'],
    ['6', '7', '8'],
    ['9', '10', '11']])

c = np.stack([b, np.broadcast_to(a, b.shape)], axis=-1)

aをbと同じshapeにブロードキャストして、最後の次元でstackします。

追記

最終的に文字列を結合したものを得るのが目的なら、

import numpy as np

a = np.char.array(['0', '1', '2'])
b = np.char.array([
    ['0', '1', '2'],
    ['3', '4', '5'],
    ['6', '7', '8'],
    ['9', '10', '11']])

c = b + a

と、chararrayを使うのもいいかもしれないです。