В то время как другие структуры данных (trie) приходят на ум, настоящие вопросы:
(1) Есть ли у вас или вы можете профиль с инструментами во время этих зависаний
и с не обязательно правильным предположением, что массивы - ваша проблема
(2) Какие операции вы выполняете с массивами?
Вы не хотите догадываться о том, что вызывает проблемы с производительностью, если у вас нет выбора, вы хотите измерить. Но если бы вы заставили меня догадаться ... я бы подумал, что у вас не хватает памяти, и не зависает ли система, выдает предупреждения о нехватке памяти и все исправляется.