如何使用C++实现曼彻斯特编码和解码算法，并能展示相应的波形图？

在C++中实现曼彻斯特编码和解码通常涉及到位流操作和一些数字信号处理的概念。曼彻斯特编码是一种二进制数据传输技术，通过交替上升沿和下降沿的时间长度来表示0和1。

**曼彻斯特编码（Manchester Encoding）：**

#include <iostream>
#include <vector>

// Manchester编码函数
std::vector<unsigned char> manchester_encode(const std::vector<bool>& data) {
    std::vector<unsigned char> encoded;
    for (bool bit : data) {
        if (bit) { // 1 用上升沿表示
            encoded.push_back(0x55);
        } else { // 0 用下降沿表示
            encoded.push_back(0xAA);
        }
    }
    return encoded;
}

// 示例数据
std::vector<bool> example_data = {true, false, true, true};

int main() {
    std::vector<unsigned char> encoded_bits = manchester_encode(example_data);
    for (unsigned char bit : encoded_bits) {
        std::cout << static_cast<int>(bit) << " ";
    }
    std::cout << "\n";
    // 可以在这里绘制波形图，但C++本身不直接支持，需要借助第三方库如Qt或wxWidgets
    // ...（实际波形绘制部分）
    return 0;
}

**曼彻斯特解码（Manchester Decoding）：**

std::vector<bool> manchester_decode(const std::vector<unsigned char>& encoded) {
    std::vector<bool> decoded;
    for (unsigned char byte : encoded) {
        bool bit = ((byte & 0x55) == 0x55); // 对每个字节的第一个比特判断上升还是下降
        decoded.push_back(bit);
        bit = !bit; // 接着对剩余比特取反（因为后续比特是对第一个比特状态的反馈）
        decoded.push_back(bit);
    }
    return decoded;
}

std::vector<bool> decoded_bits = manchester_decode(encoded_bits);

要在C++中生成波形图，你需要利用专门的数据可视化库，例如`matplotlibcpp`或`wxWidgets`等。由于文本环境限制，这里无法提供完整的波形图显示示例，但在程序运行完成后，你可以将解码后的数据传递给图形库函数来生成图表。