Ну, если произвольный, то можно, наверное, сложить для обоих массивов все числа, их квадраты, кубы и четвертые степени. Получится система из четырех уравнений с четырьма неизвестными. Я сходу не помню, как ее решать, но тут уже можно что-нибудь придумать.

А в реальной жизни - сортировать :)