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）: Fallen Physicist, Rising Engineer

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

その1：複素数演算の基礎

その2: FFTライブラリ

その3: ガウス・ジョルダンの消去法（複素数）

その4:フィッティング（線形）

その5:フィッティング（非線形）

その６：ルンゲクッタ8次　DOP853