الخوارزمية هي مجموعة من الخطوات المحددة لحل مشكلة ما. تُصنّف الخوارزميات بناءً على تعقيدها الزمني والمكاني. تشمل الخوارزميات الشائعة البحث الثنائي والفرز السريع وخوارزميات المخططات. يُعدّ تحليل التعقيد الحسابي أساساً لقياس كفاءة الخوارزميات. تنقسم هياكل البيانات إلى مصفوفات وقوائم مرتبطة وأشجار ورسوم بيانية. يُساعد تحسين الخوارزميات في توفير موارد الحاسوب وتسريع تنفيذ البرامج بشكل ملحوظ.