Наиболее эффективный способ построить все возможные комбинации четверки для 1 к n

Сойти с макушки головы, так что здесь может быть какой-то плохой синтаксис. Должно быть достаточно, чтобы дать вам представление о том, как вы могли бы правильно решить проблему самостоятельно:

import itertools

def quads(n, required_results=None):
    arr1, arr2 = range(1,n+1), range(1,n+1)
    results = set() # only admits unique combinations
    for combination in itertools.product(arr1, arr2):
        results.add(combination)
        if required_results and required_results = len(results): 
            # if the second argument is passed, no need to go through the whole combination-space
            break
    return results