用c++写一个哈夫曼编码的实验

在C++中编写一个哈夫曼编码（Huffman Coding）的实验，首先需要理解哈夫曼树的构建原理以及如何基于频率生成最优编码。以下是简单的步骤：

1. **数据结构设计**:
- 创建一个`Node`类，用于表示树节点，包含字符、频率和两个子节点。
- 可能还需要一个队列`PriorityQueue`，用于存储频率优先级。

2. **频率统计**:
- 遍历输入数据，统计每个字符的出现频率，并存储在一个映射或关联数组中。

3. **创建初始二叉树**:
- 将频率作为关键值，字符作为键，创建一个空的优先队列。
- 把所有字符及其频率都插入到队列中。

4. **构建哈夫曼树**:
- 使用贪心算法，每次从队列中取出频率最低的两个节点合并成一个新的节点，新节点的频率为两原节点之和，然后将这个新节点放回队列。
- 重复此过程直到只剩下一个节点，这就是哈夫曼树的根节点。

5. **编码规则生成**:
- 从根节点开始遍历哈夫曼树，如果向左走代表0，向右走代表1。这样每条路径对应一个独特的编码。

6. **编码和解码函数**:
- 编码函数接受字符和哈夫曼树，返回对应的编码。
- 解码函数接收编码和之前构造的哈夫曼树，通过解析编码找到正确的字符。

下面是简化的伪代码示例：

#include <queue>
#include <map>

class Node {
public:
    char data;
    int freq;
    Node* left, *right;
};

// 建立哈夫曼树
Node* buildHuffmanTree(std::map<char, int>& freqs) {
    // ... (实现)
}

// 编码函数
std::string encode(const char& c, const Node* root) {
    // ... (实现)
}

// 解码函数
char decode(const std::string& encodedCode, const Node* root) {
    // ... (实现)
}