Analysiere den folgenden Python-Code hinsichtlich seiner Zeitkomplexität (Big O) und identifiziere alle Verstöße gegen die SOLID-Prinzipien. Erstelle einen detaillierten Refactoring-Plan und implementiere die Verbesserungen. Achte dabei darauf, die ursprüngliche Funktionalität beizubehalten, aber die Lesbarkeit, Wartbarkeit und Erweiterbarkeit durch den Einsatz von Entwurfsmustern (Design Patterns) zu maximieren. Erkläre jede Änderung und deren Nutzen.