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2018年3月29日 (木)

Excel VBAで複素N×N行列(動的配列でNを決める)のさらに動的配列を作る方法(NポートSパラメータの周波数特性みたいな)

Excel VBAをよく使っているが、最近まで構造体の中に動的配列を入れて、その構造体をさらに動的配列にする方法を知らなかった。

どういう時に使いたいか、というと、NポートのSパラメータ(N×Nの複素行列)の周波数特性を保存するときに、Nも周波数ポイントも動的に確保したい、ようなとき。
どうするかというと、、、まず複素数の構造体を定義する
Public Type Complex
    x As Double
    y As Double
End Type

その上で、こんな風に構造体の変数に動的配列を使う。

Public Type snp
    S() As Complex
    nmax As Integer
    freq As Double
End Type

そして、これの構造体も行列の大きさも確保するには、

Public Sub Init_snp(S() As snp, port_num As Integer, freq_points As Integer)
    Dim i As Integer, j As Integer, k As Integer
    
    ReDim S(freq_points)
    
    For k = 1 To freq_points
        ReDim S(k).S(port_num, port_num)
        S(k).nmax = port_num
    Next k
    
End Sub

のようなサブルーチンを作って呼び出すのが便利。

ようするに、構造体の配列をまずReDimで確保して、その上でその配列要素それぞれに構造体の内部の動的配列をReDimで確保する。
これを作った上で、関数で四則演算や逆行列を作ると、ほとんどNumpyみたいな感じ(いいすぎ、、、)でExcel VBA上で行列演算ができる。
また別途そのライブラリについてはいつか公開するかも。
これを作る前のもうちょっと簡便なライブラリについてはこちら:

Excel VBAで複素数演算(一次方程式・FFT他, Numerical Recipes移植)、フィッティング(非線形含む)、ルンゲクッタ8次(DOP853)などが使えるライブラリ

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