การแก้ปัญหาด้วยคอมพิวเตอร์นั่น ก่อนที่จะระบุขั้นตอนวิธีที่ชัดเจนได้ จะต้องวิเคราะห์และทำความเข้าใจกับปัญหาเพื่อให้ทราบว่ามีข้อมูลอะไรบ้างที่สามารถใช้ในการประมวลผลได้ มีเงื่อนไขต่าง ๆ อย่างไร ผลลัพธ์ที่ต้องการคืออะไร โดยจะแบ่งข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับการทำงานออกเป็นสองส่วนคือ
ข้อมูลเข้า ( input ) เป็นข้อมูลที่ใช้เพื่อประมวลผล
ข้อมูลออก ( output ) เป็นข้อมูลผลลัพธ์ที่ต้องการ
จากการวิเคราะห์ข้อมูลทั้งสอนส่วนนี้ นอกจากจะระบุว่าคืออะไรแล้ว ยังอาจระบุเงื่อนไขเพิ่มเติมได้ เช่น ข้อมูลเข้าอาจมีการระบุขอบเขตหรือเงื่อนไข หรือข้อมูลออกอาจมีการระบุคุณสมบัติที่ต้องการ การวิเคราะห์นี้เป็นการระบุข้อกำหนดต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับปัญหาให้ชัดเจน ซึ่งจำเป็นต่อการออกแบบขั้นตอนวิธีที่ถูกต้อง
แม้ว่าในหลายๆ กรณี การระบุข้อมูลเข้าและข้อมูลออกนั้นอาจจะไม่สามารถทำได้อย่างชัดเจน แต่ความพยายามในการระบุข้อมูลทั้งสองมักเป็นเงื่อนไขให้ต้องทำความเข้าใจกับปัญหามากขึ้น ลองพิจารณาตัวอย่างต่อไปนี้
เพื่อให้ทุกคนได้ทำงานที่ต้องการทำหรืออย่างน้องเป็นงานที่ยินดีทำ จึงได้ให้นักเรียนทุกคนกรอกข้อมูลว่าสามารถทำงานใดได้บ้าง และมีงานใดบ้างที่ต้องการทำเป็นพิเศษ โดยมีเงื่อนไขว่า ให้นักเรียนหนึ่งคนไม่ควรทำงานเกิน 2 อย่าง และผู้โต้วาทีไม่ควรเป็นคนจัดเตรียมงานโต้วาที จากข้อมูลดังกล่าว ต้องการจัดกลุ่มว่านักเรียนคนใด จะทำงานใดบ้าง สามารถระบุข้อมูลเข้าและข้อมูลออกได้ดังนี้
ข้อมูลเข้า : รายการของงานทั้งหมด ข้อมูลนักเรียนแต่ละคนที่ระบุว่าสามารถทำงานใดได้บ้างและต้องการทำงานใดเป็นพิเศษบ้าง
ข้อมูลออก : ข้อมูลที่ระบุว่านักเรียนคนใดทำงานอะไร โดยมีเงื่อนไขดังนี้
นักเรียนควรได้ทำงานที่ตนเองเลือกว่าสามารถทำงานนั้นได้
ถ้าเป็นไปได้นักเรียนควรได้ทำงานที่ตนเองเลือกว่าอยากทำเป็นพิเศษ
นักเรียนแต่ละคนควรมีงานที่ต้องทำอย่างน้อย 1 อย่าง แต่ไม่ควรเกิน 2 อย่าง
นักเรียนที่อยู่ในกลุ่มผู้โต้วาที ไม่ควรเป็นผู้จัดเตรียมงานโต้วาที
จากการวิเคราะห์ข้อมูลข้างต้น นักเรียนอาจจะพบปัญหาเมื่อเริ่มดำเนินการ เช่น ถ้ามีนักเรียนบางคนไม่ระบุงานที่สามารถทำได้ ก็จะทำให้ไม่สามารถจัดกลุ่มได้ สักเกตว่าการระบุข้องมูลที่ชัดเจนทำให้สามารถวิเคราะห์สถานการณ์ได้ชัดเจนยิ่งขึ้น และจะช่วยปรับปรุงกระบวนการต่าง ๆ ได้ดีกว่าเดิมในกรณีนี้เพื่อให้สามารถจัดกลุ่มได้ อาจะเพิ่มเงื่อนไขให้นักเรียนทุกคนต้องเลือกงานที่สามารถทำได้อย่างน้อยหนึ่งอย่าง
ระบบการรดน้ำต้นไม้อัตโนมัตินี้ มีการรับและส่งงานระหว่างคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์อื่น ๆ เช่น ตัวตรวจจับ ( sensor ) เพื่อใช้อ่านข้อมูลจากสภาพแวดล้อมหรือจากสิ่งที่สนใจโดยข้อมูลเข้า คือ ระดับความชื้นของดินที่อ่านจากตัวตรวจจับ และเครื่องคอมพิวเตอร์จะประมวลผลเพื่อสั่งงานไปยังอุปกรณ์ควบคุมการเปิดปิดน้ำ ดังนั้นข้อมูลออกในกรณีนี้คือสัญญาณควบคุมอุปกรณ์เปิดปิดน้ำโดยสรุป สามารถระบุข้อมูลเข้าและข้อมูลออกได้ดังนี้
ข้อมูลเข้า : ระดับความชื้นของดิน (ผ่านทางตัวตรวจจับ)
ข้อมูลออก : สัญญาณควบคุมการเปิด-ปิดน้ำ
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, “เทคโนโลยี(วิทยาการคำนวณ)”, โรงพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, ศูนย์หนังสือแห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2561 หน้า 29