Thuật toán có rất nhiều loại, phân chia theo nhiều cách khác nhau. Dưới đây là một số cách phân loại phổ biến:

1. Phân loại theo chức năng:

Thuật toán tìm kiếm:Dùng để tìm kiếm dữ liệu trong một tập hợp. Ví dụ: thuật toán tìm kiếm nhị phân, thuật toán tìm kiếm tuyến tính.
Thuật toán sắp xếp:Dùng để sắp xếp dữ liệu theo một thứ tự nhất định. Ví dụ: thuật toán sắp xếp nổi bọt, thuật toán sắp xếp nhanh.
Thuật toán đồ thị:Dùng để giải quyết các vấn đề liên quan đến đồ thị. Ví dụ: thuật toán Dijkstra tìm đường đi ngắn nhất, thuật toán Kruskal tìm cây khung nhỏ nhất.
Thuật toán xử lý chuỗi:Dùng để xử lý các chuỗi ký tự. Ví dụ: thuật toán KMP, thuật toán Boyer-Moore.
Thuật toán số học:Dùng để thực hiện các phép tính toán học. Ví dụ: thuật toán Euclid tìm ước chung lớn nhất.
2. Phân loại theo cách thức thực hiện:

Thuật toán chia để trị:Chia bài toán lớn thành các bài toán nhỏ hơn, giải quyết từng bài toán nhỏ, sau đó kết hợp kết quả để giải quyết bài toán lớn.
Thuật toán quy hoạch động:Chia bài toán thành các bài toán con, lưu trữ kết quả của các bài toán con để tránh tính toán lại.
Thuật toán tham lam:Lựa chọn phương án tốt nhất tại mỗi bước, không quan tâm đến kết quả cuối cùng.
Thuật toán đệ quy:Thuật toán tự gọi chính nó để giải quyết vấn đề.
3. Phân loại trong lĩnh vực học máy:

Thuật toán học có giám sát:Sử dụng dữ liệu đã được gán nhãn để huấn luyện mô hình.
Thuật toán học không giám sát:Sử dụng dữ liệu chưa được gán nhãn để tìm ra các cấu trúc ẩn trong dữ liệu.
Thuật toán học tăng cường:Cho phép một tác nhân học cách hành động trong một môi trường để tối đa hóa phần thưởng.
Ngoài ra, còn có nhiều cách phân loại khác tùy thuộc vào mục đích sử dụng.