Betrachte den folgenden Python-Code, der funktional ist, aber unter Wartungsproblemen und Ineffizienzen leidet. Refaktorisiere den Code unter strikter Einhaltung des SOLID-Prinzips. Nutze geeignete Design-Patterns (wie Factory, Singleton oder Decorator), um die Struktur zu verbessern. Erkläre jede vorgenommene Änderung im Detail und weise auf Verbesserungen der Zeitkomplexität (Big O) hin. Code: [Fügen Sie hier einen unstrukturierten Python-Code-Block ein].