ในการแก้ปัญหาต่างๆ เราจะต้องมีการพิจารณากฎเกณฑ์ เงื่อนไขและความสมเหตุสมผล เพื่อที่จะเป็นเหตุผลประกอบในการพิจารณาการแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอน
อัลกอริทึม (Algorithm) หมายถึง กระบวนการทำงาน หรือแก้ปัญหาอย่างใดอย่างหนึ่งที่สามารถอธิบายออกมาเป็นลำดับขั้นตอนได้อย่างชัดเจน โดยจะต้องมีการลำดับขั้นตอนการทำงานก่อน-หลัง และใช้ภาษาที่เข้าใจง่าย ซึ่งอัลกอริทึมมีขั้นตอนวิธี ดังนี้
จากตัวอย่างที่ 2-3 เราสามารถสังเกตได้ถึงหลักการคิดที่จะต้องกำหนดขั้นตอนการทำงานก่อน-หลัง โดยจะต้องทำงานขั้นตอนแรกให้สำเร็จก่อนจึงจะเข้าสู่ขั้นตอนถัดไป เพื่อให้การทำงานต่าง ๆ มีความต่อเนื่องกันตามลำดับขั้นตอน
จากภาพ จะเห็นได้ว่า เราสามารถเขียนอัลกอริทึมแสดงเส้นทางการซื้อสินค้าได้มากกว่า 1 อัลกอริทึม ดังนี้
อัลกอริทึมที่ 1 จากทางเข้าเลือกทางเดินช่องที่ 1 แล้วเลือกซื้อน้ำผึ้ง ไข่ไก่ น้ำปลา แล้วเลี้ยวขวาเพื่อไปยังทางเดินช่องที่ 2 แล้วเลือกซื้อบล็อกโคลี่ และปลาทู ตามลำดับ
อัลกอริทึมที่ 2 จากทางเข้า เลือกทางเดินช่องที่ 2 แล้วเลือกซื้อปลาทู บล็อกโคลี่ แล้วเลี้ยวซ้ายเพื่อไปยังทางเดินช่องที่ 1 แล้วเลือกซื้อน้ำปลา ไข่ไก่ และทูน่ากระป๋อง ตามลำดับ
จากตัวอย่างที่ 4 จะเห็นได้ว่า ในการแก้ปัญหาใดปัญหาหนึ่ง เราสามารถเขียนแสดงลำดับขั้นตอนการแก้ปัญหาได้มากกว่า 1 วิธี
สรุป การออกแบบโปรแกรม เป็นการแสดงลำดับขั้นตอนของการทำงานของโปรแกรม เพื่อให้เห็นภาพรวมของการทำงานของขั้นตอนทั้งหมด และเป็นการวางแผนการทำงานไว้ล่วงหน้า เพื่ออธิบายขั้นตอนการทำงานของโปรแกรมก่อนลงมือเขียนโปรแกรมจริงช่วยให้เขียนโปรแกรมได้ถูกต้อง และยังสามารถตรวจสอบข้อผิดพลาดของโปรแกรมได้ง่าย เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ