定义一个区域,区域中有很多矩形,请通过四叉树的方式用c++一段代码,在给出一个点时迅速判断这个点在哪个矩形中

以下是基于四叉树的代码实现：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

// 定义矩形类
class Rectangle {
public:
    double x_min, y_min, x_max, y_max;
    Rectangle(double x1, double y1, double x2, double y2) 
        : x_min(x1), y_min(y1), x_max(x2), y_max(y2) {}
};

// 定义四叉树节点类
class QuadTreeNode {
public:
    Rectangle rec; 
    vector<Rectangle> rects; 
    QuadTreeNode *child[4]; 
    QuadTreeNode(Rectangle r) : rec(r) {
        for (int i = 0; i < 4; i++) 
            child[i] = NULL;
    }
};

// 插入矩形到四叉树中
void insert(QuadTreeNode *node, Rectangle r) {
    // 如果当前节点中包含矩形，将矩形加入到当前节点
    if (node->rec.x_min <= r.x_min && node->rec.y_min <= r.y_min 
        && node->rec.x_max >= r.x_max && node->rec.y_max >= r.y_max) {
        node->rects.push_back(r);
        return;
    }
    // 如果当前节点无子节点，则创建四个子节点
    if (node->child[0] == NULL) {
        double mid_x = (node->rec.x_min + node->rec.x_max) / 2;
        double mid_y = (node->rec.y_min + node->rec.y_max) / 2;
        node->child[0] = new QuadTreeNode(Rectangle(node->rec.x_min, mid_y, mid_x, node->rec.y_max));
        node->child[1] = new QuadTreeNode(Rectangle(mid_x, mid_y, node->rec.x_max, node->rec.y_max));
        node->child[2] = new QuadTreeNode(Rectangle(node->rec.x_min, node->rec.y_min, mid_x, mid_y));
        node->child[3] = new QuadTreeNode(Rectangle(mid_x, node->rec.y_min, node->rec.x_max, mid_y));
    }
    // 递归插入到对应的子节点中
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        if (node->child[i]->rec.x_min <= r.x_min && node->child[i]->rec.y_min <= r.y_min 
            && node->child[i]->rec.x_max >= r.x_max && node->child[i]->rec.y_max >= r.y_max) {
            insert(node->child[i], r);
            break;
        }
    }
}

// 判断点是否在矩形内部
bool inRectangle(Rectangle r, double x, double y) {
    return (x >= r.x_min && x <= r.x_max && y >= r.y_min && y <= r.y_max);
}

// 查找包含点的矩形
void search(QuadTreeNode *node, double x, double y, vector<Rectangle> &result) {
    // 如果当前节点中有矩形包含该点，则将这些矩形加入到结果中
    for (auto r : node->rects) {
        if (inRectangle(r, x, y)) {
            result.push_back(r);
        }
    }
    // 如果当前节点无子节点，则返回
    if (node->child[0] == NULL) return;
    // 否则递归查找对应的子节点
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        if (inRectangle(node->child[i]->rec, x, y)) {
            search(node->child[i], x, y, result);
        }
    }
}

int main() {
    // 创建一个根节点
    QuadTreeNode *root = new QuadTreeNode(Rectangle(0, 0, 100, 100));
    // 插入多个矩形
    insert(root, Rectangle(10, 10, 20, 20));
    insert(root, Rectangle(30, 30, 40, 40));
    insert(root, Rectangle(50, 50, 60, 60));
    insert(root, Rectangle(70, 70, 80, 80));
    // 查找包含点的矩形
    vector<Rectangle> result;
    search(root, 15, 15, result);
    for (auto r : result) {
        cout << r.x_min << "," << r.y_min << "," << r.x_max << "," << r.y_max << endl;
    }
    return 0;
}

以上代码实现了一个基于四叉树的矩形查找算法。给定一个根节点和多个矩形，将矩形插入到四叉树中，然后根据给定的点坐标，通过递归搜索对应的子节点，最终找到包含该点的矩形。