ATOMOHOD

судя по примеру у вас не массивы, а множества, что можно представить в виде битовых массивов (для 1-50 хватит 64бит)
т.о. элементы массива — это 1 в соответствующей позиции ({1,2,5} ==> 0b0001 0110) количество совпавших элементов, это количество единиц после операции &.
(расчёт количества единиц для ускорения взять из таблиц )

Сессии в любом случае нужно создавать снаружи и передавать объектам, чтобы не перегружать объекты тем функционалом (создание интернет-сессий), для которого они не предназначены.

Далее, в данном конкретном абстрактном случае логичнее использовать одну сессию. По крайней мере не вижу причин создавать вторую.

Паттерн Singleton
1 объект сессии, возможность к нему обратиться практически с любого места в коде