Вот тут ошибки
a1[xxx].append(x)
a2[xxx].append(y)
a3[xxx].append(z)
Вы обращаетесь к элементам списков a1, a2 и a3, но изначально списки пустые и скорее всего у вас возникает исключение IndexError.
Если хотите добавить элемент в список, то нужно писать так
a1.append(x)
a2.append(y)
a3.append(z)
