利用c++实现并测试输出设有两个栈s1、s2都采用顺序栈方式，并共享一个存储区[0,…,maxsize-1]，为了尽量利用空间，减少溢出的可能，可采用栈顶相向、迎面增长的存储方式。试设计s1、s2有关入栈和出栈的操作算法。

在C++中，我们可以设计一种名为"交错栈"的数据结构，其中两个栈`s1`和`s2`共享一个数组，通过交替存储元素来达到节省空间的目的。由于栈顶相向和迎面增长的方式，我们需要对入栈和出栈操作做特殊处理。

**算法设计：**

1. 初始化：
- 定义两个指针`top1`和`top2`，初始值都是-1，表示两个栈都是空的。
- 定义共享数组`stack`，大小为`maxsize`。

2. 入栈操作（对于`s1`）：
- 当`top1`不等于`maxsize - 1`时，将元素压入`s1`：

     void push1(int value) {
         if (top1 < maxsize - 2) {
             stack[++top1] = value;
         } else {
             // 溢出处理：这里可以考虑动态扩容，或者切换到另一个栈
             cout << "Stack overflow! Switching to s2." << endl;
             top2 = (top2 + 1) % maxsize; // 翻转栈顶指向
             push2(value); // 转到s2栈继续压入
         }
     }

3. 入栈操作（对于`s2`）：
- 类似于`s1`，当`top2`不等于`maxsize - 1`时压入元素，否则切换回`s1`：

     void push2(int value) {
         if (top2 < maxsize - 2) {
             stack[++top2] = value;
         } else {
             top1 = (top1 + 1) % maxsize; // 翻转栈顶指向
             push1(value);
         }
     }

4. 出栈操作（对于`s1`）：
- 如果`top1`不是-1，返回栈顶元素并移动`top1`：

     int pop1() {
         if (top1 != -1) {
             int value = stack[top1];
             top1--;
             return value;
         } else {
             // 如果已经切换到`s2`，说明`s1`已空
             cout << "Stack underflow on s1!" << endl;
             return -1; // 返回错误标识
         }
     }

5. 出栈操作（对于`s2`）：
- 类似地，如果`top2`不为-1，执行类似操作，否则报错：

     int pop2() {
         if (top2 != -1) {
             int value = stack[top2];
             top2--;
             return value;
         } else {
             cout << "Stack underflow on s2!" << endl;
             return -1;
         }
     }

**相关问题--:**
1. 这种共享栈设计的空间复杂度是多少？
2. 如何避免在同时进行push和pop操作时导致数据混乱？
3. 在这种情况下，如何判断一个栈是否为空？