算法工程师需要学习的主要内容有：编程语言、数据结构、算法理论、机器学习、深度学习以及相关领域的知识。
1. 编程语言：算法工程师通常需要熟练掌握至少一种编程语言，如Python、Java、C++等，这些语言在算法开发和实现中广泛应用。
2. 数据结构：数据结构是计算机科学的基础，对于算法工程师来说尤为重要。各种数据结构及其相关操作是必须要掌握的。
3. 算法理论：算法工程师需要深入理解各种算法的原理和实现方式，包括排序、搜索、图论、动态规划等经典算法。此外，还需要了解如何在不同场景下选择和使用合适的算法。
4. 机器学习：作为算法工程师，需要掌握机器学习的基本原理和方法，包括监督学习、无监督学习、半监督学习等。此外，对于常见的机器学习模型也要有深入的了解。
5. 深度学习：深度学习是机器学习的一个子领域，也是当前非常热门的技术方向。算法工程师需要了解深度学习的基本原理，包括神经网络、卷积神经网络、循环神经网络等，以及常用的深度学习框架。
6. 相关领域知识：除了以上基础知识，算法工程师还需要了解与其工作相关的其他领域知识，如计算机视觉、自然语言处理等。这些领域的应用广泛，也是当前技术研究的热点。
要成为一名优秀的算法工程师，不仅需要掌握以上知识，还需要不断学习和实践，紧跟技术发展的步伐，不断更新自己的技能。同时，良好的数学基础、逻辑思维能力和团队协作能力也是必不可少的。