알고리즘은 특정 문제를 해결하기 위해 정해진 절차와 단계를 따르는 계산 방식이다. 컴퓨터가 작업을 수행할 때 따라야 할 명확한 지시사항의 모음으로, 입력값을 받아 정해진 규칙에 따라 처리한 후 출력값을 내보낸다. 알고리즘의 핵심은 '체계적이고 반복 가능한' 문제 해결 방법이라는 점이다. 예를 들어 전화번호부에서 특정 이름을 찾을 때 처음부터 끝까지 순서대로 찾거나, 가운데부터 시작해 범위를 좁혀나가는 방식 모두 알고리즘이다.
알고리즘은 효율성과 정확성이라는 두 가지 중요한 특징을 갖는다. 같은 문제를 해결하는 여러 알고리즘 중에서도 더 빠르게 처리하고 적은 컴퓨터 자원을 사용하는 것이 더 효율적이다. 일상생활에서 검색 엔진이 수십억 개의 웹페이지 중 관련 정보를 순식간에 찾아주는 것, 스마트폰이 얼굴을 인식하는 것, 온라인 쇼핑몰이 취향에 맞는 상품을 추천하는 것 모두 알고리즘을 기반으로 작동한다.
알고리즘은 현대 정보기술의 기초를 이루며 프로그래밍, 데이터 분석, 인공지능 등 다양한 분야에서 핵심적 역할을 한다. 알고리즘을 설계할 때는 시간 복잡도와 공간 복잡도를 고려하여 가장 최적화된 방식을 선택해야 한다. 컴퓨터 과학 교육에서 알고리즘 학습은 논리적 사고력과 문제 해결 능력을 기르는 데 중요한 부분이며, 소프트웨어 개발 면접에서도 알고리즘 문제 풀이 능력을 평가하는 것이 일반적이다.