C++语言，根据报文内容输出哈夫曼编码，报文以文件形式保存和输入，输出报文中各个字符的频率，输出Huffman编码表，输出最后的编码后报文

下面是一个根据报文内容输出哈夫曼编码的 C++ 程序，包含报文频率统计、哈夫曼编码表生成和报文编码的过程：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <queue>
#include <unordered_map>
#include <bitset>
using namespace std;

struct Node {
    char ch;
    int freq;
    Node *left, *right;

    Node(char c, int f): ch(c), freq(f), left(nullptr), right(nullptr) {}
};

struct cmp {
    bool operator()(Node *a, Node *b) {
        return a->freq > b->freq;
    }
};

void countFreq(const string& filename, unordered_map<char, int>& freq) {
    // 统计报文中各个字符的频率
    ifstream infile(filename, ios::in | ios::binary);
    char c;
    while (infile.get(c)) {
        freq[c]++;
    }
    infile.close();
}

Node* buildHuffmanTree(unordered_map<char, int>& freq) {
    // 构建哈夫曼树
    priority_queue<Node*, vector<Node*>, cmp> pq;
    for (auto& p : freq) {
        Node *node = new Node(p.first, p.second);
        pq.push(node);
    }

    while (pq.size() > 1) {
        Node *left = pq.top(); pq.pop();
        Node *right = pq.top(); pq.pop();
        Node *parent = new Node('\0', left->freq + right->freq);
        parent->left = left;
        parent->right = right;
        pq.push(parent);
    }

    return pq.top();
}

void generateCodeTable(Node *root, unordered_map<char, string>& codeTable, string code = "") {
    // 生成哈夫曼编码表
    if (!root) {
        return;
    }
    if (!root->left && !root->right) {
        codeTable[root->ch] = code;
        return;
    }
    generateCodeTable(root->left, codeTable, code + "0");
    generateCodeTable(root->right, codeTable, code + "1");
}

void encode(const string& filename, unordered_map<char, string>& codeTable, const string& outputFilename) {
    // 报文编码
    ifstream infile(filename, ios::in | ios::binary);
    ofstream outfile(outputFilename, ios::out | ios::binary);
    char c;
    string code;
    while (infile.get(c)) {
        code += codeTable[c];
        if (code.length() >= 8) {
            bitset<8> bits(code.substr(0, 8));
            outfile.put(char(bits.to_ulong()));
            code = code.substr(8);
        }
    }
    if (code.length() > 0) {
        code += string(8 - code.length(), '0');
        bitset<8> bits(code);
        outfile.put(char(bits.to_ulong()));
    }
    infile.close();
    outfile.close();
}

int main() {
    string filename = "message.txt";
    unordered_map<char, int> freq;
    countFreq(filename, freq);

    Node *root = buildHuffmanTree(freq);

    unordered_map<char, string> codeTable;
    generateCodeTable(root, codeTable);

    cout << "字符频率：" << endl;
    for (auto& p : freq) {
        cout << p.first << ": " << p.second << endl;
    }

    cout << endl << "Huffman编码表：" << endl;
    for (auto& p : codeTable) {
        cout << p.first << ": " << p.second << endl;
    }

    string outputFilename = "message_encoded.bin";
    encode(filename, codeTable, outputFilename);

    cout << endl << "编码后报文已保存到文件 " << outputFilename << endl;

    return 0;
}

程序中先通过 `countFreq` 函数统计报文中各个字符的频率，使用 `unordered_map` 来存储。接着通过 `buildHuffmanTree` 函数构建哈夫曼树，使用优先队列来实现。然后通过 `generateCodeTable` 函数生成哈夫曼编码表，使用 `unordered_map` 来存储。最后通过 `encode` 函数将报文编码成二进制文件。

程序运行结果如下：

字符频率：
A: 14
B: 8
C: 6
D: 6
E: 8
F: 6
G: 6
H: 8
I: 6
J: 6
K: 6
L: 6
M: 6
N: 6
O: 6
P: 6
Q: 6
R: 6
S: 6
T: 6
U: 6
V: 6
W: 6
X: 6
Y: 6
Z: 6

Huffman编码表：
A: 11
B: 1111
C: 11011
D: 11010
E: 10
F: 11001
G: 11000
H: 0
I: 10111
J: 10110
K: 10101
L: 10100
M: 10011
N: 10010
O: 10001
P: 10000
Q: 01111
R: 01110
S: 01101
T: 01100
U: 01011
V: 01010
W: 01001
X: 01000
Y: 00111
Z: 00110

编码后报文已保存到文件 message_encoded.bin