アルゴリズム
アルゴリズムは通常、コンピュータが一度に1つのアルゴリズム内の1つの命令だけを実行するものと仮定して議論される。このようなコンピュータは、シリアル・コンピュータなどと呼ばれることもある。そういった環境向けに設計されたアルゴリズムは逐次アルゴリズムと呼ばれ、それとは対照的な分類として並列アルゴリズムや分散アルゴリズムがある。並列アルゴリズムは、複数のプロセッサが同時並行して同じ問題を解くのに使えるコンピュータアーキテクチャで有効である。また、分散アルゴリズムは、複数のマシンがコンピュータネットワークで相互接続された環境で使われる。並列/分散アルゴリズムは、問題を分割して解き、その結果を集めて最終的な結果を得る。その場合、個々のプロセッサの計算時間(実行命令数)だけでなく、プロセッサ間の通信オーバーヘッドも計算資源の消費量として問題になる。例えば、ソートアルゴリズムは効率的に並列化できるものもあるが、通信オーバーヘッドは高くつく(部分数列をソートした結果を集めるには、結局部分数列そのものをやりとりしなくてはならない)。反復アルゴリズムは一般に並列化可能である。並列アルゴリズムがない問題は、本質的に逐次的な問題である。
線型計画問題 シンプレックス法 - 線型計画法の1つ カーマーカー法
グラフ理論における最短経路問題 ダイクストラ法 ベルマン-フォード法 A* - 推定値つきの場合のダイクストラ法。
グラフ理論における最小全域木問題 クラスカル法 - 貪欲法の一種 プリム法
データ圧縮(デジタル圧縮) ファイル圧縮(ZIP)、画像圧縮(JPEG、GIF)、音声圧縮(MP3)、動画圧縮(MPEG-4、H.264)。
暗号 RSA暗号 - インターネットセキュリティにおける重要な技術。素因数分解の計算の困難さを利用した公開鍵暗号方式。デジタル署名にも応用されている。
誤り検出訂正 リード・ソロモン符号 - 最も実用化されている誤り訂正符号の一つ。身近なところではQRコードに使われている。アルゴリズムには有限体の理論が応用されている。 ターボ符号 - 第三世代携帯電話の規格や、宇宙探査機での通信などに使われている。 LDPC符号 - 最も効率的な誤り訂正符号の一つ。復号法に確率伝播法が応用されているところが特徴。実用化も進められていて、デジタルテレビの衛星通信の標準として採用されている。
擬似乱数生成法 線形合同法 メルセンヌ・ツイスタ
完全情報ゲームにおける思考法 ミニマックス法 アルファ・ベータ法 - ミニマックス法の改良
パターン認識 サポートベクターマシン カーネル法
確率伝播法 - ベイジアンネットワーク上の計算アルゴリズム。人工知能学習や情報理論の分野などに応用されている。
ページランク - Google社が開発したウェブページの重要度の判定技術
顔認識システム
音声認識