1294.18 SequenceWithMemory의 의사 코드

1. 표준 의사 코드

SequenceWithMemory의 동작을 형식적으로 기술하는 의사 코드를 제시한다. 이 의사 코드는 BehaviorTree.CPP v4의 SequenceNode 구현에 대응하며, current_index 상태 변수에 의한 재진입 메커니즘을 명확히 표현한다(Colledanchise & Ogren, 2018).

Algorithm SequenceWithMemory

State Variables:
    current_index : integer ← 0     // 다음 Tick에서 시작할 자식 인덱스
    children[0..N-1] : TreeNode[]    // 자식 노드 배열

function tick() → NodeStatus:
    i ← current_index
    
    while i < N do
        child_status ← children[i].executeTick()
        
        switch child_status:
            case SUCCESS:
                i ← i + 1                   // 다음 자식으로 진행
                
            case RUNNING:
                current_index ← i           // 현재 인덱스 기억
                return RUNNING
                
            case FAILURE:
                resetAllChildren()           // 모든 자식을 IDLE로
                current_index ← 0           // 인덱스 초기화
                return FAILURE
    end while
    
    // 모든 자식이 SUCCESS를 반환함
    resetAllChildren()
    current_index ← 0
    return SUCCESS

function halt():
    current_index ← 0
    haltAllRunningChildren()
    setStatus(IDLE)

2. C++ 구현에 대응하는 의사 코드

BehaviorTree.CPP v4의 실제 구현을 반영한 보다 상세한 의사 코드이다. SKIPPED 상태와 초기 진입 시의 처리를 포함한다(Faconti, 2022).

Algorithm SequenceWithMemory_v4

State Variables:
    current_index : integer ← 0
    skipped_count : integer ← 0
    children[0..N-1] : TreeNode[]

function tick() → NodeStatus:
    // 최초 진입 시 초기화
    if status() = IDLE then
        current_index ← 0
        skipped_count ← 0
    end if
    
    setStatus(RUNNING)
    
    while current_index < N do
        child_status ← children[current_index].executeTick()
        
        switch child_status:
            case SUCCESS:
                current_index ← current_index + 1
                
            case RUNNING:
                return RUNNING
                
            case FAILURE:
                resetAllChildren()
                current_index ← 0
                return FAILURE
                
            case SKIPPED:
                skipped_count ← skipped_count + 1
                current_index ← current_index + 1
                
            case IDLE:
                throw LogicError("Child returned IDLE")
    end while
    
    // 모든 자식 처리 완료
    if skipped_count = N then
        resetAllChildren()
        current_index ← 0
        return SKIPPED
    end if
    
    resetAllChildren()
    current_index ← 0
    return SUCCESS

3. 보조 함수의 정의

function resetAllChildren():
    for i ← 0 to N-1 do
        if children[i].status() ≠ IDLE then
            children[i].halt()
        end if
    end for

function haltAllRunningChildren():
    for i ← 0 to N-1 do
        if children[i].status() = RUNNING then
            children[i].halt()
        end if
    end for

4. 의사 코드의 실행 추적

4.1 정상 완료 시나리오

초기 상태: current_index = 0, children = [CondA, ActB, ActC]

Tick 1:
  i=0: CondA.tick() → SUCCESS, current_index=1
  i=1: ActB.tick() → RUNNING
  return RUNNING  (current_index = 1)

Tick 2:
  i=1: ActB.tick() → SUCCESS, current_index=2
  i=2: ActC.tick() → RUNNING
  return RUNNING  (current_index = 2)

Tick 3:
  i=2: ActC.tick() → SUCCESS, current_index=3
  루프 종료 → resetAllChildren(), current_index=0
  return SUCCESS

4.2 FAILURE 시나리오

초기 상태: current_index = 0

Tick 1:
  i=0: CondA.tick() → SUCCESS, current_index=1
  i=1: ActB.tick() → RUNNING
  return RUNNING  (current_index = 1)

Tick 2:
  i=1: ActB.tick() → FAILURE
  resetAllChildren(), current_index=0
  return FAILURE

5. 의사 코드와 실제 구현의 관계

의사 코드는 알고리즘의 논리적 구조를 명확히 전달하는 것을 목적으로 하며, 실제 구현에서의 메모리 관리, 예외 처리, 스레드 안전성 등의 세부 사항은 생략되어 있다.

참고 문헌

• Colledanchise, M., & Ogren, P. (2018). Behavior Trees in Robotics and AI: An Introduction. CRC Press.
• Faconti, D. (2022). BehaviorTree.CPP documentation and API reference. https://www.behaviortree.dev/