Вот краткая оболочка списка, которая автоматически расширит ваш список нулями, если вы попытаетесь присвоить значение индексу после его длины.
class defaultlist(list):
def __setitem__(self, index, value):
size = len(self)
if index >= size:
self.extend(0 for _ in range(size, index + 1))
list.__setitem__(self, index, value)
Теперь вы можете сделать это:
>>> a = defaultlist([1,2,3])
>>> a[1] = 5
[1,5,3]
>>> a[5] = 10
[1,5,3,0,0,10]