In diesem Forschungsfeld vereinigen sich Aspekte der theoretischen und praktischen Informatik. Dabei geht es meist um die Analyse vorhandener oder die Entwicklung neuer Möglichkeiten zur Lösung eines Problems. Kriterien sind vor allem die Genauigkeit der Ergebnisse, die Komplexität, sowie die Optimierung der Effizienz mit Blick auf Laufzeit oder Speicherbedarf. Datenstrukturen und Wahrscheinlichkeitsrechnung spielen hierbei eine zentrale Rolle.

Dieses Gebiet ist mit Forschungsgruppen im Fachbereich Informatik, am Exzellenzcluster MMCI und am Max-Planck-Institut für Informatik vertreten.