Python中使用list.insert按指定索引插入元素结果与预期不符的原因

出现输出和预期不符的本质，是对list.insert()的执行规则存在认知偏差：
list.insert(index, obj)的作用逻辑是，在调用方法的瞬间，把目标元素obj插入到当前列表的index位置；插入完成后，原列表中位于该索引及之后的所有元素，会自动向后顺延一位。它并不是一个「提前锁定最终位置、等所有元素收集完成后再统一摆放到对应索引」的操作。

逐轮执行过程还原 #

我们顺着代码的运行顺序，记录每一步插入后列表c的状态：

1. 第一次循环取到配对值(number=2, letter='c')：此时c还是长度为0的空列表，执行c.insert(2, [2, 'c'])。按照Python语法规则，当insert传入的索引值大于等于当前列表长度时，元素会直接插入到列表末尾，这一步执行完，c的内容为[[2, 'c']]
2. 第二次循环取到配对值(number=1, letter='b')：此时c的长度为1，要在索引1的位置插入元素，刚好对应列表末尾位置，插入完成后c的内容为[[2, 'c'], [1, 'b']]
3. 第三次循环取到配对值(number=0, letter='a')：要在当前c的索引0位置插入元素，原列表中索引0、1位置的元素会整体向后顺延一位，插入完成后c的内容为[[0, 'a'], [2, 'c'], [1, 'b']]，和你实际运行得到的输出完全一致。

预期逻辑和实际执行的本质差异 #

你预期得到结果的逻辑，本质是按索引定点填充固定长度的数组：不考虑插入顺序，最终每个元素都落在a列表值对应的固定索引位置上。但逐次调用insert的实现方式，每一次插入的索引参照物都是「当时列表里已经存在的元素排布」，不是预先设定好的最终固定坐标：
比如你最初想把带索引值2的元素放到目标列表的第2位，但此时列表还是空的，根本不存在前两个位置可以用来“预留空间”，直接插入就只能落在列表末尾；后续你插入索引1、0的元素时，这些在靠前位置执行的插入操作，会把之前已经插进去的元素往后挤压，最终所有元素的位置自然和你预想的固定坐标对不上。

达成预期结果的实现方式 #

如果要得到[[0, 'a'], [1, 'b'], [2, 'c']]的输出，不需要逐次动态插入，直接初始化固定长度的目标列表，通过索引赋值即可实现：

a = [2,1,0]
b = ['c','b','a']
# 初始化和待插入元素数量一致的固定长度列表
c = [None] * len(a)
for number, letter in zip(a, b):
    # 直接按索引值给对应位置赋值，不会出现元素移位挤压的问题
    c[number] = [number, letter]
print(c)
# 运行输出：[[0, 'a'], [1, 'b'], [2, 'c']]

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Matthew Komitsky