Для решения данной задачи воспользуемся методом перестановок.
Поскольку у нас имеется 20 разных городов, то всего возможно \(20!\) (20 факториал) способов их распределения для выступлений.
Теперь, найдем количество способов, когда группа из Сочи выступает раньше группы из Туапсе и позже группы из Краснодара.
Для этого рассмотрим, что группа из Сочи может занять 1-е место, группа из Туапсе - 2-е место, и группа из Краснодара - 4-е место (так как должна выступить позже).
Таким образом, у нас есть 3 четко заданных места из 20 для этих 3 групп, и остается 17 городов для расстановки на оставшиеся места 17! способами.
Тогда общее количество благоприятных исходов для данной ситуации составит \(3 \cdot 17!\).
Таким образом, вероятность того, что группа из Сочи будет выступать раньше группы из Туапсе, но позже группы из Краснодара, будет равна:
\[ P = \frac{3 \cdot 17!}{20!} \]После упрощения данного выражения получим окончательный ответ в виде вероятности для данной ситуации.