> Переделаю, конечно
Нет, не переделаешь, потому что у тебя этот массив имеет размер на 10е6 по одному измерению и там дальше по коду десяток обращений по индексу происходит внутри трёх вложенных циклов, а аппендить тебе нужно пару-тройку раз на весь проект.

> скрытие разницы между массивами/списками
если нужна производительность, близкая к сишной, то
> В Питоне надо еще юзать какую-то библиотеку для работы с числами
А если не нужна, то я не понимаю твоего фанатизма.
Собственно за это его и любят. Можно дробить числа, несмотря на то, что это вроде как тормозной интерпретируемый язык. При этом все плюсы динамической типизации и собственно интерпретируемости на месте.

> системой компьютерной алгебры
CAS - это что-то типа матлаба или вольфрама, а NumPy - это просто библиотека.