Thuật toán là một thủ tục tính toán được xác định một cách hợp lý và đúng đắn nhằm giải giải quyết bài toán cụ thể nào đó. Thuật toán bao gồm tập giá trị nhập vào (input) và tập giá xuất ra (output). Vì thế thuật toán là một tập các bước tính toán có thứ tự nhằm chuyển input thành output. Chúng ta có thể xem thuật toán là một công cụ dành để giải quyết bài toán được xác định trước. Mô tả bài toán chính là các thành phần biểu diễn mối quan hệ giữa input và output. Chúng ta đều biết máy tính hiện này có thể thực hiện việc tính toán vô cùng nhanh và có bộ nhớ rất lớn. Một câu hỏi đặt ra là chúng ta có nên học và tìm hiểu các thuật toán không? Câu trả lời chắc chắn là “Có” vì đơn giản rằng chúng ta luôn luôn muốn giải pháp giải quyết các vấn đề bằng máy tính sẽ được có kết quả cuối cùng và kết quả đó là chính xác và giải pháp đó là khả thi và dễ thực hiện vì khả năng và bộ nhớ của máy tính có giới hạn. Vì vậy mà không gian và thời gian là hai yếu tố rất quan trọng đối với một thuật toán. Trong giải quyết các vấn đề, chúng ta cần hòa hợp hai yếu tố này một cách linh hoạt nhằm thỏa mãn các yêu cầu nhất định và có thể đáp ứng tốt vấn đề đặt ra. Một bài toán tin được hiểu là khó nếu ta sử dụng thuật giải m ới nảy sinh trong đầu khi vừa biết nội dung bài toán thì hoặc là ta thu được kết quả sai hoặc là lời giải thu được sẽ không hữu hiệu theo nghĩa chương trình đòi hỏi quá nhiều bộ nhớ hoặc và chạy quá lâu. Những thuật giải nảy sinh lập tức trong đầu như vậy thường được gọi là thuật giải tự nhiên. Dĩ nhiên, khái niệm này chỉ là tương đối. Nếu bạn đã nắm vững nhiều dạng thuật giải và đã từng thử sức với nhiều bài toán khó thì đến một lúc nào đó các thuật giải tự nhiên của bạn sẽ đáng tin cậy.