คอมพิวเตอร์มีบทบาทในการปฏิวัติการทำงานในทุกภาคส่วนของสังคม การประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์มีผลให้ประสิทธิภาพ การทำงานเพิ่มขึ้นลบภาระงานที่ทำซ้ำ ๆ รวมถึงเพิ่มความแม่นยำของผลลัพธ์ที่ได้ขึ้นตอนวิธีที่จะสั่งงานให้คอมพิวเตอร์ทำงาน ได้ตรงตามความต้องการต้องผ่านการคิดวิเคราะห์ และการออกแบบที่สมบูรณ์ครบถ้วน

หลักจากการศึกษา การคิดเชิงคำนวณซึ่งเป็นพื้นฐานของการแก้ไข้ปัญหาด้วยคอมพิวเตอร์แล้ว ในบทนี้จะเน้นการประยุกต์ใช้กระบวนการคิดดังกล่าว ในการออกแบบขั้นตอนวิธีสำหรับแก้ปัญหา โดยขั้นตอนวิธีนั้นอาจมีมีทั่งไม่ซับซ้อน เช่น ขั้นตอนวิธีในการทำไข่เจียว หรือ ขั้นตอนวิธีการบวกเลข และขั้นตอนที่ซับซ้อนขึ้น เช่น ขั้นตอนวิธีจัดเรียงข้อมูล หรือขั้นตอนวิธีค้นหาข้อมูล ในขั้นแรกจะเริ่มจากการพิจารณารูปแบบของปัญหาที่เหมาะสมต่อการแก้ปัญหาด้วยคอมพิวเตอร์ จากนั้นจะได้ศึกษารูปแบบต่างของการเขียนขั้นตอนวิธี เช่น การกำหนดเงื่อนไข และ การทำซ้ำ นอกจากนี้จะได้ศึกษาเกี่ยวกับขั้นตอนวิธีสำหรับจัดเรียงข้อมูล และค้นหาข้อมูล ตัวอย่างการออกแบบขั้นตอนวิธีเพื่อแก้ปัญหาต่างๆ ในชีวิตประจำวัน เช่น การพัฒนาระบบแนะนำอาหาร ระบบรดน้ำต้นไม้อัตโนมัติ และขั้นตอนวิธีคำนวณสถิติที่เกี่ยวข้องการสอน