หลังจากศึกษาการคิดเชิงคำนวณซึ่งเป็นพื้นฐานของการแก้ปัญหาด้วยคอมพิวเตอร์แล้ว ในบทนี้จะเน้นการประยุกต์ใช้กระบวนการคิดค้นดังกล่าวในการออกแบบขั้นตอนวิธีสำหรับแก้ปัญหา โดยขั้นตอนวิธีนั้นอาจมีทั้งที่ไม่ซับซ้อน เช่น ขั้นตอนวิธีในการทำไข่เจียว หรือขั้นตอนวิธีการบวกเลข และขั้นตอนวิธีที่ซับซ้อนขึ้น เช่น ขั้นตอนวิธีจัดเรียงข้อมูล หรือขั้นตอนวิธีค้นหาข้อมูล ในขั้นแรกจะเริ่มจากการพิจารณารูปแบบของปัญหาที่เหมาะสมต่อการแก้ปัญหาด้วยคอมพิวเตอร์ จากนั้นจะได้ศึกษารูปแบบต่าง ๆ ของการเขียนขั้นตอนวิธี เช่น การกำหนดเงื่อนไข และการทำซ้ำ นอกจากนี้จะได้ศึกษาเกี่ยวกับขั้นตอนวิธีสำหรับจัดเรียงข้อมูลและค้นหาข้อมูล ตัวอย่างการออกแบบขั้นตอนวิธีเพื่อแก้ปัญหาต่าง ๆ ในชีวิตประจำวัน เช่น การพัฒนาระบบแนะนำอาหาร ระบบรดน้ำต้นไม้อัติโนมัติ และขั้นตอนวิธีคำนวณสถิติที่เกี่ยวข้องกับการสอบ