Optimizasyon algoritmaları, kaynak sınırları dahilinde en verimli, en ucuz veya en kazançlı çözümü üretmeyi hedefler. Kombinatoryal optimizasyon, karar ağaçları, TSP sezgiselleri ve NP-Zor problemleri çözmek için kullanılan arama stratejilerini kapsar.
FIFO, LIFO ve Least-Cost arama stratejileri ile dallanıp sınırlandırma (Branch and Bound) algoritmasını içerir.
TSP çözümü için yerel arama (Local Search), 2-Opt yerel iyileştirmesi, Kapsamlı Arama ve Yaklaşıklık algoritmalarını içerir.
Sınırlı (Bounded), Sınırsız (Unbounded), Dallanıp Sınırlandırmalı ve Nondeterministik (DKP) çanta problemlerini içerir.
Teslim Tarihli İş Sıralama (Job Sequencing), Matris Zincir Çarpımı ve Sistem Güvenilirlik Tasarımı algoritmalarını içerir.
Çok aşamalı graflarda en kısa yolu bulmak için İleri Akış (Fgraph) ve Geri Akış (Bgraph) dinamik programlama algoritmalarını içerir.
M-Boyama backtracking algoritması, Cook Teoremi ve DPLL tabanlı SAT Çözücü simülasyonunu içerir.
Tasarım ve optimizasyon algoritmaları bilgisayar bilimlerindeki en karmaşık ve pratik öneme sahip alanlardan biridir. Üretim planlama, lojistik dağıtım rotaları, çip tasarımı, bütçe optimizasyonları ve yapay zeka karar ağaçları doğrudan bu yöntemlere dayanır.
Çözüm ağacında suboptimal alt dalları budayarak tam sayımlı kesin en iyi sonuçları arar. Arama uzayını daraltmak için sürekli alt/üst limit değerlendirmeleri yapar.
Komşuluk ilişkilerini kullanarak mevcut bir çözümü yerel modifikasyonlarla (2-Opt gibi) sürekli olarak iyileştiren hızlı sezgisel yöntemlerdir. Kapsamlı aramaya göre katbekat hızlıdır.
NP-Zor problemler polinomsal zamanda kesin çözülemeyen problemleri ifade eder. SAT (Boolean Satisfiability) ise Boolean ifadelerinin mantıksal olarak doğru kılınıp kılınamayacağını dönüşümlü karar ağaçlarıyla çözen temel optimizasyon problemidir.