やり方は色々ありますが､例えばこんな感じ｡

class Test {
 public static void main (String[] args) {
 int[] arr=new int[]{3,1,5,4,6,2};

 // 元の順番を取っておく
 Map<Integer,Integer> seq = new HashMap<Integer,Integer>();
 for (int i = 0 ; i < arr.length ; ++i) {
 seq.put(Integer.valueOf(arr[i]), Integer.valueOf(i+1));
 }

 // 並べ替え
 Arrays.sort(arr);

 // 元の順番の配列
 int max = Arrays.stream(arr).max().getAsInt() + 1;
 int[] arr2 = new int[max];
 for (int i = 0 ; i < arr.length ; ++i) {
 arr2[arr[i]] = seq.get(Integer.valueOf(arr[i]));
 }
 }
}